МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ...

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІНФОРМАТИКА, МАТЕМАТИКА,

АВТОМАТИКА

ІМА :: 2018

МАТЕРІАЛИ

та програма

НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ

(Суми, 05–09 лютого 2018 року)

Суми

Сумський державний університет 2018

Шановні колеги!

Факультет електроніки та інформаційних технологій Сум-ського державного університету в черговий раз щиро вітає

учасників щорічної конференції «Інформатика, математика, автоматика». Основними принципами конференції є відкри-тість і вільна участь для всіх учасників незалежно від віку,

статусу та місця проживання. Оргкомітет планує й надалі не запроваджувати організаційного внеску за участь.

Важливими особливостями конференції є технологічність та відмінні авторські сервіси завдяки веб-сайту конференції. Усі по-

дані матеріали автоматично доступні для зручного перегляду на сайті та добре індексуються пошуковими системами. Це допома-гає учасникам сформувати свою цільову аудиторію та є потуж-

ним фактором популяризації доробку авторів на довгі роки. Цього року ми щиро вдячні за матеріальну підтримку партне-

рам факультету ЕлІТ СумДУ: Netcracker, Porta One, Эффектив-

ные решения та CompService. Усі питання та пропозиції Ви можете надіслати на нижче-

зазначену електронну адресу.

E-mail: [email protected]. Web: http://elitconf.sumdu.edu.ua/index.php/ima/ima18.

Секції конференції:

1. Інтелектуальні системи. 2. Прикладна інформатика. 3. Інформаційні технології проектування.

4. Автоматика, електромеханіка і системи управління. 5. Прикладна математика та моделювання складних систем.

Голова оргкомітету проф. С. І. Проценко

mailto:[email protected]

http://elitconf.sumdu.edu.ua/index.php/ima/ima16

ПРОГРАМА КОНФЕРЕНЦІЇ ІМА :: 2018

4

СЕКЦІЯ 1 «ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ СИСТЕМИ»

Голова секції – канд. фіз.-матем. наук, ст. виклад. Великодний Д.В.

Секретар секції – асист. Шутилєва О.В.

Початок: 08 лютого 2018 р., ауд. Ц 121, 1325

1. Моделі та методи виявлення плагіату в програмних кодах.

Автор студ. Гриценко О.М.

2. Обробка пошукових запитів з використанням колаборатив-

ної фільтрації.

Автор Зімокос К.Р.

3. Інформаційна технологія пошуку навчальних матеріалів за

заданими параметрами.

Автор студ. Шуба Д. О.

4. Розробка нових методів стеганографії на основі комбінуван-

ня існуючих методів стеганографії

Автор студ. Шляхетський А.А.

Керівник – доц. Авраменко В.В.

5. Структура даних Фібоначчієва піраміда (купа).

Автор студ. Левченко Т.В.

Керівник – доц. Шаповалов С.П.

6. Інформаційна система для підтримки діяльності сільської

ради Куземин Охтирського району Сумської області.

Автор – студ. Довгий Р.О.

Керівник – проф. Лавров Є.А.

ІМА :: 2018 ПРОГРАМА КОНФЕРЕНЦІЇ

5

7. Using Data Mining Techniques for Fake News Detection.

Author: Stud. Minin Y.O.,

8. Знаходження найкоротших відстаней між вузлами в графах.

Автор – студ. Лопатка К.Р.,

Керівник – доц. Шаповалов С.П.

9. Графічний інтерфейс для налаштування динамічної марш-

рутизації на роутерах Cisco.

Автори: студ. Шандиба М.В.,

ст.викл. Великодний Д.В.

10. Інформаційне та програмне забезпечення системи інтелек-

туального аналізу даних безпілотних літальних апаратів.

Автори: студ. Сидорук О.М.

доц. Шелехов І.В.

11. Машинне навчання протезу кінцівки руки.

Автори: студ. Пятаченко В.Ю.,

проф. Довбиш А.С.

12. Функціонування протезу кінцівки руки в режимі екзамену.

Автори: студ. Приходченко Р.С.,

проф. Довбиш А.С.

13. Распознавание походки на основе изображения в пространс-

твенно-временной области.

Авторы: студ. Токмань С.В.,

доц. Бабий М.С.

14. Програмне рішення для прогнозування попиту споживчих

товарів у короткостроковому періоді.

Автори: студ. Шовкопляс С. Р.,

доц. Двухглавов Д.Е,

ст.викл. Шовкопляс О.А.


6

15. Аналіз продуктивності фреймворків BDD JBehave та ATDD

Robot для тестування програмних продуктів.

Автори: студ. Огороднікова О.О.,

ст.викл. Берест О.Б.

16. Детектор об‘єктів на зображенні з використанням імпульсної

нейронної мережі.

Автори: студ. Істратов В.І.,

доц. Москаленко В.В.

СЕКЦІЯ 2 «ПРИКЛАДНА ІНФОРМАТИКА»

Голова секції – канд. фіз.-матем. наук, ст. викл. Великодний Д.В.

Секретар секції – канд. фіз.-матем. наук, асист. Олексієнко Г.А.


1. Графічний інтерфейс налаштування мультисервісних мереж

Ethernet.

Автори: студ. Лиценко М.І.,

студ. Мерзла О.А.,

ст. викл. Великодний Д.В.

2. Построение информационной системы для хранения и обра-

ботки результатов численных экспериментов.

Автори: магістр Гуляев С.С.,

доц. Панкратов И.А.

3. Информационная система для хранения и обработки данных

о научных публикациях.

Автори: зав. каф. Блинков Ю.А.,

доц. Панкратов И.А.


7

4. Написание программы DFTransformer для спектрального ана-

лиза временных рядов НЧ-шума.

Автор – асп. Резчиков С.Е.,

5. Моніторинг якості wifi-мереж СумДУ.

Автори: студ. Панченко С.М.,

ст. викл. Кузіков Б.О.

6. Візуалізація кількості спожитої води.

Автор – студ. Валенкевич М.Є.

Керівник – доц. Ободяк В.К.

7. Графічний інтерфейс налаштування міжмережевого екрану

Cisco ASA.

Автори: студ. Ляшенко В.В.,

ст. викл. Великодний Д.В.

8. Об'єктно-реляційне відображення бази даних orientDb на

прикладі онлайн-журналу тренувань.

Автори: студ. Резниченко В.О.,

ст. викл. Берест О.Б.

9. Система організації оцінювання якості освітньої діяльності у

Сумському державному університеті.

Автори – студ. Яценко О.С.

Керівник – доц. Ободяк В.К.

10. Designing Models of Internet Users of Nigeria with Application

of Regression Analysis.

Автори: Stud. Adebiyi Oluwafemi Jibola

Assoc. Prof. Tirkusova N.V.


8

11. Сервіс пошуку нечітких дублікатів для запобігання плагіату

в СумДУ.

Автор – студ. Крикунов І.Є.

12. Підвищення показнику утримання користувачів на прикладі

MOOC Екзаменаріум.

Автор – студ. Сасюк М.О.

Керівник – ст. викл. Кузіков Б.О.

13. Информационная технология автоматизации управления

онлайн радио СумГУ.

Автор – асп. Тихомирова М.Я.

Керівник – ст. викл. Фильченко Д.В.

14. Шифрування зображень за допомогою RSA.

Автор – студ. Алмасри В.В.

Керівник – ст. викл. Лаврик Т.В.

15. Комп'ютерна система непрямого оперативного контролю

маси матеріалу, яку переміщає вібротранспортна машина.

Автор – студ. Самсоненко Є.Ю.

Керівник – доц. Авраменко В.В.

16. Інформаційна технологія проектування веб додатку з share-

сервісом мультимедійних файлів на базі фронтенд фреймво-

рку Vue.js.

Автор – студ. Олада Д.Є.,

Керівник – доц. Проценко О.Б.

17. Інформаційний ресурс «Questions for experts» з використанням

архітектури SPA на базі власного фреймворку.

Автор – студ. Аніщенко І.В.



9

18. Микрофреймворк для разработки API сервисов.

Автор – студ. Крицкий Р.С.


19. Визначення раціональних маршрутів логістичних потоків.

Автори: студ. Бірінцев М.О.

доц. Маслова З.І.

20. Applying Graph Theory for Improving Fire Fighting Process.

Authors: Assoc. Prof. Maslova Z.I.

Stud. Prince Yaw Gharbin

СЕКЦІЯ 3 «ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОЕКТУВАННЯ»

Голова секції – канд. техн. наук, доцент Шендрик В. В.

Секретар секції – канд. техн. наук, ст. викладач Кузнєцов Е. Г.

Початок: 07-08 лютого 2018 р., ауд. Г-1305, 1500

1. Архітектура системи для інформаційного забезпечення вибо-

ру оптимального постачальника підприємства в умовах бага-

токритеріальності та невизначеності.

Автори: магістр. Бичко Д.В.,

доц. Шендрик В.В.

2. Модель формування множини альтернативних структур енер-

госистеми з альтернативними джерелами енергії.

Автори: студ. Єлісєєва А.Р.,

асист. Бойко О.В.,


3. Реалізація підсистеми «Інформаційна технологія структуру-

вання користувацьких даних» у вигляді бот-месенджеру з ви-

користанням нечіткої логіки.


10

Автор – магістр. Мацегора Б.В.

Керівник – доц. Шендрик В.В.

4. Інформаційний медіа портал танцювальної студії «Under The

Groove».

Автори: студ. Моргун О.М.,


5. Інформаційна система моніторингу функціонального стану

професійних спортсменів.

Автори: асп. Омельченко Д.Є.,


6. Інформаційна підтримка діяльності салону краси.

Автори: студ. Тарасенко О.М.,


7. Інформаційно-логістична система підтримки життєвого циклу

теплообмінної апаратури.

Автори: магистр. Хальота О.В.,


8. Подолання невизначеності та неповноти інформації при

управлінні гібридними енергомережами.

Автори: асп. Шендрик С.О.,

студ. Тищенко Д.В.,

доц. Шендрик В.В.,

проф. Тимчук С.О.

9. Інформаційна технологія моніторингу якості основних показ-

ників навчального процесу.

Автори: студ. Бойко Ю.Ю.,

доц. Алексенко О.В.


11

10. Модель бізнес-процесів відділу технічної підтримки софт-

верної компанії.

Автор – магістр. Пархоменко Я.Ю.

Керівник – доц. Алексенко О.В.

11. 3D-відтворення конгрес-центру СумДУ.

Автори: студ. Горулько Я.В.,

доц. Баранова І.В.

12. Створення 3D-моделі для інтерактивного представлення

Спасо-Преображенського собору.

Автори: студ. Любивий Ю.О.,


13. Візуалізація 3D моделі художнього музею.

Автори: студ. Сенченко А.М.,


14. Анализ эффективности информационной системы обеспе-

чения эргономического качества е-learning.

Автор – ст. преп. Барченко Н.Л.

15. Web-додаток для навчання дітей програмуванню.

Автори: студ. Бубон А.В.,

доц. Ващенко С.М.

16. Інформаційна система підтримки роботи відділу надання

допомоги учасникам АТО.

Автори: студ. Куліш О.С.,



12

17. Сервіс автоматизованого визначення ступеня точності обро-

бки заготовок на верстатних пристроях.

Автори: студ. Михайліченко О.В.,


18. Інформаційна система підтримки діяльності компанії з дос-

тавки товарів.

Автори: студ. Набока І.С.,


19. Програмний модуль автоматизованого складання верстатно-

го пристрою.

Автори: студ. Наливайко Б.С.,


20. Використання моделі гвинтокрила для ігрової імітації у про-

грамі Blender.

Автор – проф. Власюк Г.Г.

21. Реалізація підсистеми «Шаблони документів» у вигляді чат-

боту на основі рекурентних нейромереж.

Автор – магістр. Бабич К.В.

Керівник – доц. Гайдабрус Б.В.

22. Моделі та інформаційна технологія управління сервісними

ІТ-проектами.

Автори: магістр. Коваленко В.В.,

доц. Гайдабрус Б.В.

23. Конвергентний підхід до впровадження інформаційних тех-

нологій в управління проектом створення системи з обліку

робочого часу співробітників ІТ компанії.

Автор – магістр. Марченко В.Ю.

Керівник – доц. Гайдабрус Б.В.


13

24. Інформаційна технологія діалогової системи (чат-боту) з

використанням нейронної мережі та дерева рішень.

Автори: магістр. Мякота А.С.,

доц. Гайдабрус Б.В.

25. Створення веб-орієнтованого додатку для проходження он-

лайн-тесту на вибір спеціальності на факультеті.

Автор – магістр. Єрмоленко С.І.

26. Інформаційна технологія видалення рухомих об‘єктів з відео.

Автор – студ. Лебедєва А.О.

Керівник – доц. Кузіков Б.О.

27. Применение элементов технологии дополненной реальности

в экскурсионном каталоге исторических мест города.

Авторы: студ. Вивдич И.К.,

ст. преп. Кузнецов Э.Г.

28. Investigation of Industrial Robot-manipulator Computer Model

Motion Control.

Authors: Stud. Kulyabka A.V.,

Sen. Lect. Kuznetsov E.G.

29. Система управления учебным процессом в университете –

«StudNote».

Авторы: студ. Бабко И.И.,

студ. Переход Е.А.,

проф. Лавров Е.А.

30. Оптимізація використання процедур контролю якості продук-

ції в технологічному процесі машинобудівного виробництва.

Автори: магістр. Бахмач М.В.,

студ. Казлаускайте А.С.,

проф. Лавров Є.А.


14

31. Анализ организации деятельности операторов-

исследователей в инжиниринговой компании ТОВ

«АС Билт Дата».

Авторы: асп. Войцеховский Я.С.,


32. Подход к распределению персонала при планировании об-

служивания мероприятий.

Авторы: студ. Данилова Л.В.,


33. Автоматизация выбора стратегий управления предприятием

на основе марковской задачи принятия решений.

Авторы: студ. Данилова Л.В.,


34. Аналіз методів оцінки юзабіліті інтерфейсів.

Автори: магістр. Єрмоленко С.І.,


35. Метод проектирования адаптивных диалоговых систем с

использованием полумарковской модели принятия решений.

Авторы: магистр. Ермоленко С.И.,

проф. Лавров Е.А.,

доц. Пасько Н.Б.

36. Автоматизированная система поддержки деятельности эр-

гономистов по качеству электронных учебных материалов

для e-learning.

Авторы: студ. Переход Е.А.,

магистр. Ермоленко С.И.,


ст. преп. Барченко Н.Л.


15

37. Метод аналізу ефективності структурного складу механіч-

ного цеху на машинобудівному підприємстві.

Автори: магістр. Бахмач М.В.,

студ. Казлаускайте А.С.,


38. Подход к построению информационной системы прогнози-

рования результатов футбольных матчей.

Авторы: студ. Клименко И.В.,


39. Метод многокритериального распределения функций между

операторами АСУТП магистрального газопровода.

Авторы: магистр. Кошара В.С.,

асп. Плакс Р.Д.,


40. Метод прогнозирования качества учебно-познавательной

деятельности студентов в условиях электронного обучения.

Авторы: студ. Бабко И.И.,

студ. Переход Е.А.

Руководитель – проф. Лавров Е.А.

41. Анализ рынка программных комплексов для построения

информационных моделей сложных промышленных объек-

тов.

Авторы: асп. Плакс Р.Д.,

асп. Войцеховский Я.С.

Руководитель – проф. Лавров Е.А.

42. Автоматизация распределения входящих заявок между ис-

полнителями в продуктовой ИТ компании.

Авторы: магистр. Рокитянский А.В.,



16

43. Комп'ютерна технологія прогнозування якості навчальної

діяльності в модульних системах електронного навчання.

Автори: магістр. Рудакова Н.О.,

студ. Вакал С.М.,

проф. Лавров Є.А.,

ст. викл. Барченко Н.Л.

44. Метод автоматической редукции функциональных сетей для

задач моделирования операторской деятельности в критиче-

ских системах.

Авторы: студ. Федорова А.В.,



45. Аналіз проблем людського фактору в задачах забезпечення

кібербезпеки.

Автори: студ. Щербань Т.В.,

студ. Кіншаков Е.В.,


46. Інформаційна система підтримки організації науково-

практичної конференції.

Автори: студ. Гапонюк Д.С.,

доц. Марченко А.В.

47.Інформаційна система обліку збитків техногенних катастроф.

Автори: магістр. Ковпак А.Ю.,

доц. Марченко А.В.

48. Web-система служби доставки їжі по місту.

Автори: доц. Марченко А.В.,

студ. Падалиця Д.А.


17

49. Інформаційна система підтримки діяльності приватної сто-

матологічної клініки.

Автор – студ. Печериця В.С.

Керівник – доц. Марченко А.В.

50. WEB-додаток для тестування співробітників ПАТ «СУМИ-

ХІМПРОМ».

Автори: доц. Марченко А.В.,

студ. Федосєєв О.С.

51. Інформаційна система обліку роботи студентів (кабінет сту-

дента).

Автори: студ. Мова М.А.,

ст. викл. Нагорний В.В.

52. Інформаційна система обліку роботи студентів (кабінет ви-

кладача).

Автори: студ. Лапін І.О.,

доц. Чибіряк Я.І.,

ст. викл. Нагорний В.В.

53. Веб-інтерфейс експертного оцінювання при виборі компо-

нентів гібридної енергетичної системи.

Автори: студ. Вербицька А.А.,

асист. Бойко О.В.,

ст. викл. Парфененко Ю.В.

54. Мобільний додаток «Розклад навчального процесу Індустрі-

ально-педагогічного технікуму КІСумДУ».

Автори: студ. Поволоцький Б.О.,



18

55. Інформаційна система підтримки діяльності сервісного

центру «Cігма-Сервіс».

Автори: студ. Поцелуєв М.Ю.,


56. Інформаційна система обліку успішності школярів.

Автори: студ. Токаренко М.О.,


57. Створення 3D моделі машини спеціального призначення.

Автори: студ. Криштоп М.О.,

ст. викл. Федотова Н.А.

58. Інформаційна система створення схем візерунків.

Автори: студ. Маковецька Ю.В.,

ст. викл. Федотова Н.А.

59. Створення ІС для навчання військових курсантів з елемен-

тами візуалізації.

Автор – студ. Прядун К.А.

Керівник – ст. викл. Федотова Н.А.

60. Веб-сервіс для централізованого адміністрування опитувань.

Автор – студ. Голованенко С.О.

Керівник – доц. Фільченко Д.В.

61. Інформаційна система формування навчальних проектних

груп.

Автори: доц. Чибіряк Я.І.,

магістр. Науменко Ю.В.


19

62. Аналіз основних методів розв'язання задач нелініи ного про-

грамування.

Автори: доц. Чибіряк Я.І.,

студ. Ніколаєнко К.О.

63. Системы обнаружения вторжений при наличии самоподоб-

ных свойств входного трафика.

Авторы: асп. Тавалбех М.Х.,

студ. Волков В.А.

64. WEB-додаток InfoMap.com.ua. Система надання інформації

на мапі міста Суми.

Авторы: доц. Марченко А.В.,

студ. Зима А.М.

65. Електронний навчальний засіб для вивчення правил дорож-

нього руху для Індустріально-педагогічного технікуму

КІСумДУ.

Автори: студ. Паляниця Б.О.,

доц. Алексенко О.В.

СЕКЦІЯ 4 «АВТОМАТИКА, ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА

І СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ»

Голова секції – канд. техн. наук., доц. Черв‘яков В.Д.

Секретар секції – асистент Панич А.О.

Початок: 06 лютого 2018 р., ауд. ЕТ 302, 1325

1. Система автоматизованого керування котельною установ-

кою.

Автор – Жовтоніжко Г.А.


20

2. Системний аналіз тунельних печей для випікання хлібу

як об‘єктів автоматизації.

Автори: студ. Чуня Л.А.,

доц. Черв‘яков В.Д.

3. Система керування установкою пресування алюмінієвого

профілю.

Автори: студ. Волосовець О.І.,

доц. Соколов С.В.

4. Комбінована система автоматичного управління процесом

сушіння шлікеру.

Автори: студ. Гошовська М.І.,

доц. Павлов А.В.

5. Двокоординатна система позиціювання для лазерного-

гравіювального пристрою.

Автори: студ. Гавриленко С.В.,


6. Імітаційне моделювання розподілу вантажів промислового

складу.

Автор – студ. Шикура А.Ю.

7. Автоматизована система керування параметрами стану по-

вітряної середи в офісному приміщенні.

Автор – студ. Шикура О.Ю.

8. Автоматизоване керування процесом обдуву зерна в шахті

зерносушарного агрегату.

Автори: студ. Мереуца В.В.,

доц. Черв‘яков В.Д.


21

9. Система керування процесом виготовлення вершків.

Автор – студ. Шутьєв В.С.

10. Система керування ГПА.

Автори: студ. Костян О.І.,

доц. Кулінченко Г.В.

11. Оптимальна система керування розумним будинком.

Автор – студ. Пелипенко Ю.М.

12. Актуальні проблеми створення віртуальних когнітивних

центрів як систем управління та моніторингу регіональних

АПК.

Автори: доц. В‘юненко О.Б.,

доц. Толбатов А.В.,

доц. Толбатов В.А.,

студ. Толбатова О.О.

13. Адаптивна система керування електроприводами допоміж-

ного обладнання автомобіля.

Автори: студ. Коваленко С.Р.,


14. Моделювання теплового поля процесу випалювання цегли.

Автори: студ. Бокоч М.М.,


15. Побудова електротеплового поля індукційного нагріву.

Автори: студ. Гусєв Д.І.,



22

16. Дослідження алгоритмів керування автономним

мобільним роботом.

Автори: студ. Петренко Р.В.,

студ. Дударенко В.О.,

асист. Панич А.О.

17. Автоматизація економіко-математичного моделювання ана-

лізу і аудиту в системах планування економічної діяльності

АПК.

Автори: доц. В‘юненко О.Б.,


ст. викл. Виганяйло С.М.,


18. Дослідження системи автоматичного позиціонування

сонячних панелей.

Автори: студ. Ковтуненко О. В.,


19. Система керування процесом водопідготовки котельної.

Автори: студ. Бебик В.С.,


20. Система керування формуванням режимів овочесховища.

Автори: студ. Чечельницький В.Ю.,


21. Автоматизована система підтримки мікроклімату в замісь-

кому будинку.

Автори: студ. Семич О.Б.,

доц. Журба В.О.

22. Моделювання системи управління тепловим режимом

шахтної зерносушарки.

Автори: доц. Толбатов В.А.,


23


студ. Оганесян В.Е.,


23. Моделювання системи управління транспортування зерна в

норії.



студ. Жижеріна І.О.,


24. Моделювання системи управління токарним верстатом мо-

делі 16К20Ф4С32.



студ. Осадчій М.О.,

доц. В‘юненко О.Б.

25. Моделювання автоматизованої інформаційної системи газо-

вої безпеки для побутових та промислових приміщень.



студ. Нечипоренко С.М.,


26. Моделювання процесу мірного порізу довгомірного профілю.

Автор – студ. Доценко С.Ю.

27. Аналіз основних напрямків автоматизації виробничих про-

цесів підприємств сфери вирoбництва прoдуктів харчування

в Україні, які пoтребують впрoвадження іннoвацій.

Автор – студ. Толбатова О.О.


24

28. Система керування процесом рафінації масла.

Автори: студ. Захарченко А.С.,


29. Програма meTest.

Автор – студ. Кудрявцев А.

30. Исследование процессов измерительного контроля нитратов

в тепличной продукции.

Автори: маг. Тычкова Н.Б.,

ст. викл. Тычков В.В.,

доц. Трембовецкая Р.В.

31. Кулонометрическое генерирование как метод стандартной

добавки при ионометрических проточных измерениях.

Автори: ст. викл. Тычков В.В.,

доц. Трембовецкая Р.В.

32. Система контролю витрат нафти при транспортуванні наф-

топроводом.

Автори: студ. Соколов О.С.,


33. Дослідження автоматизованої системи управління

центрифугою ФГН-633К-03.

Автори: студ. Хитренко О.С.,

доц. Журба В.О.


25

СЕКЦІЯ 5 «ПРИКЛАДНА МАТЕМАТИКА ТА

МОДЕЛЮВАННЯ СКЛАДНИХ СИСТЕМ»

Голова секції – д-р. фіз.-матем. наук, проф. Лисенко О.В.

Секретар секції – канд. фіз.-матем. наук, ст. викл. Заскока А.М.


1. Моделювання самоподібного режиму розм‘якшення повер-

хні льоду при терті

Автори: проф. Хоменко О.В.,

студ. Сухомлін М.І.,

студ. Хоменко М.О.

2. Атомістичне моделювання трибологічних властивостей на-

ночастинок Pd та Al на поверхні графену.


студ. Бойко Д.В.,

студ. Захаров М.В.,

викл. Хоменко К.П.

3. Методи редукування моделей у задачах керування багатопа-

раметричними об‘єктами.

Автор – доц. Іващук В.В.

4. Влияние шума на режимы фрагментации материалов при

интенсивной пластической деформации.


науч. сотр. Трощенко Д.С.,

студ. Солонар И.О.,

студ. Васюхно К.В.


26

5. Моделювання формування хвилі просторового заряду з ши-

роким частотним спектром у гвинтовому двопотоковому ре-

лятивістському електронному пучку.

Автори: проф. Лисенко О.В.,

асп. Волк. Ю.Ю.,

студ. Волк Д.В.

6. Квазиоптимальное торможение вращений симметричного

гиростата с внутренней степенью свободы в среде с сопро-

тивлением.

Автори: гл. науч. сотр. Акуленко Л.Д.,

проф. Лещенко Д.Д.,

доц. Козаченко Т.А.

7. Моделювання множинних взаємодій хвиль у двопотокових

супергетеродинних лазерах на вільних електронах з гвинто-

вими електронними пучками.


асп. Волк. Ю.Ю.,

студ. Коровай М.О.

8. Влияние продольного магнитного поля на динамику волн в

плазменно-пучковом супергетеродинном ЛСЭ доплертрон-

ного типа с винтовым РЭП.

Автори: проф. Лысенко А.В.,

ассист. Алексеенко Г.А.,

студ. Гречаный А.Л.

9. Cтохастическая синхронизация в цепочке связанных осцил-

ляторов.

Автори: – студ. Луговой К.В.,

доц. Князь И.А.


27

10. Компьютерное моделирование диффузии классической час-

тицы на твердой поверхности.

Автори: – студ. Колинько И.,


11. Направленная диффузия взаимодействующих частиц в сим-

метричном потенциале.

Авторы: студ. Косенко В.,


12. Динамічна модель п'єзоелектричного приводу з асиметрич-

ним рушійним механізмом.

Автори: студ. Дейнека М.А.,

доц. Ляшенко Я.О.

13. Моделювання пластичних деформацій і тертя у динамічно-

му процесі наноструктуруючого вигладжування.

Автори: студ. Демченко Є.В.,

доц. Ляшенко Я.О.

14. Моделювання динаміки хвилі просторового заряду у реля-

тивістських двопотокових електронних пучках методом час-

тинка в комірці.


ст. викл. Коваль В.В.,

студ. Феденко М.О.

15. Аналіз потокового підходу до оцінки ймовірності компро-

метації при безпечній маршрутизації в інфокомунікаційних

мережах.

Автор: здобувач Персіков А.В.


28

16. Динамическая модель управления очередями на маршрути-

заторах ТКС.

Автор – асп. Лебеденко Т.Н.,

Керівник – проф. Лемешко А.В.

17. Аналіз надійності тесту.

Автори: ст. викл. Базиль О.О.,

ст. викл. Шовкопляс О.А.

18. Апробація моделі змішаного навчання суспільних дисциплін.

Автори: доц. Купенко О.В.,

ст. викл. Шовкопляс О.А.

19. Подход к событийному моделированию при анализе человеко-

машинного взаимодействия в полиэргатических системах.

Автори: студ. Кшнякин С.Е.,


20. Алгоритм аналізу динаміки ефективності виробничої діяль-

ності сільськогосподарських підприємств.

Автор – доц. Долгіх Я.В.

21. Панельні моделі в дослідженні бізнес-циклів.

Автори: ст. викл. Маринич Т.О.,

асп. Ханова Н.Г.

22. The Creation of an Optical Laboratory Using Modern Optical

Applications.

Authors: Stud. Obozna V.P.,

Assistant Hnatenko O.S.

23. Modeling the Interaction of Laser Radiation with Complex

Biological Optical Systems.

Authors: Stud. Kalna O.,

Assistant Hnatenko O.S.


29

24. Мультиконтактна трибологічна система в режимі межового

тертя при різних швидкостях зсуву.

Автори: ст. викл. Заскока А.М.,

студ. Стегній Б.К.

25. Математичне моделювання процесу збудження ультразву-

кових хвиль в металах електромагнітним способом.

Автори: проф. Петрищев О.М.,

асист. Романюк М.І.

26. Дослідження освітніх тенденцій України методами контро-

льованого та безконтрольного машинного навчання.


студ. Боровик І.,

студ. Леонова Л.

27. Концепція квазіпохідних в задачах теплопередачі.

Автори: проф. Тацій Р.М.,

доц. Стасюк М.Ф.,

викл. Пазен О.Ю.

28. Аппроксимация линий тока методом конечных элементов.

Автори: – доц. Панкратов И.А.,

студ. Шаров А.В.

29. Сравнение работы стандартных решателей OpenFOAM в

задаче обтекания тел простейших форм.

Автори: – доц. Панкратов И.А.,

студ. Симонова К.Р.

30. Модификация стандартного решателя OpenFOAM в задаче

моделирования прорыва плотины.

Авторы: доц. Панкратов И.А.,

студ. Сердогалиева Э.В.


30

31. Взаємодія дефектів типа тріщин та отворів у магнітоупругій

площині (аналітичний алгоритм).

Автори: проф. Фильштинський Л.А.,

студ. Волошко О.О.

32. Взаємодія дефектів типа тріщин та отворів у магнітоупругій

площині (чисельні схеми).

Автори: ст. викл. Сушко Т.С.,

студ. Волошко О.О.

33. Алгоритм проштовхування предпотоку.

Автор – студ Ковальов О.В.,

Керівник – проф. Шаповалов С.П.

34. Програмний аналіз властивостей тканин.

Автори: студ. Кудрявцев А.М.,

ст. викл. Жиленко Т.І.,

доц. Колесник М.М.,

ст.викл. Лазаренко І.С.

35. Математичне моделювання п'єзокерамічного трансформато-

ра з секторними електродами.

Автор – доц. Базіло К.В.

36. Моделювання та прогнозування часових рядів високої час-

тотності.


студ. Харитонова Ю.В.

СЕКЦІЯ 1

«Інтелектуальні системи»

СЕКЦІЯ 1: Інтелектуальні ІМА :: 2018 системи

32

Моделі та методи виявлення плагіату в програмних кодах

Гриценко О.М., студент

Сумський державний університет, м. Суми

Особливою проблемою технічних вузів є плагіат програмного коду. Досить часто студенти здають чужі роботи, а при великих розмірах

навчального закладу зафіксувати крадіжку інтелектуальної власності

досить складно. Проблематика аналізу програмного коду полягає в тому, що синтаксично різні конструкції можуть мати однаковий логі-

чний зміст.

Для ефективного вирішення поставленого завдання необхідно ви-рішити суміжні задачі: виявити програмний код у документі звіту

студентської роботи, визначити мову програмування, якою він напи-

саний, провести лексичний аналіз та перевірку на предмет запозичень.

Щоб забезпечити виявлення програмного коду в документі був ро-зроблений набір регулярних виразів. Лексичний та синтаксичний ана-

ліз був здійснений за допомогою відкритої бібліотеки ANTRL. Для

знаходження плагіату було вирішено застосувати задачу Колмогорів-ської складності. Цей метод використовує тонкенізоване представлен-

ня програмного коду, що дозволяє порівнювати програмні коди, вико-

ристовуючи лише суттєві деталі коду, незважаючи на ті, що легко

редагуються. Це дозволить порівняти, навіть, програми, що написані на різних мовах програмування, які близькі за своїм синтаксисом.

Практична реалізація показала, що даний набір методів дозволяє

достатньо ефективно виявляти плагіат програмного коду в документах звітів студентських робіт. Проте, він також має певні недоліки. Даний

алгоритм є досить повільним саме тому його використання на великій

базі даних може зайняти тривалий час. Інший недолік полягає у тому, що є можливість збігу токенізірованного представлення програм, при

відсутності схожості у вихідних кодах. Але цей недолік не є суттєвим

оскільки програма показує лише підозру на плагіат, а остаточне рі-

шення приймається користувачем. Дана модель є конкурентоспромо-жною оскільки існуючі аналоги не здатні в повній мірі задовільнити

вимоги поставленої задачі.

ІМА :: 2018 СЕКЦІЯ 1: Інтелектуальні системи

33

Обробка пошукових запитів з використанням колаборативної

фільтрації

Зімокос К.Р., студент


Більшість сучасних пошукових систем надають відповіді з макси-

мальною формальною відповідністю пошуковому запиту, але не зав-

жди можуть визначити об‘єкти, які найбільше відповідають індивіду-альній потребі користувача. Для цього необхідно впровадити додатко-

ві, інтелектуальні способи ранжування результатів пошуку.

У роботі розглядається можливість застосування до результатів пошуку ранжування на основі колаборативної фільтрації користува-

чів. Проектування пошуку виконане для моделі електронного каталогу

бібліотеки. З метою підвищення ефективності колаборативної фільт-

рації, документи, що вносяться в базу даних, об‘єднуються в кластери за допомогою латентно-семантичного аналізу та кластеризації мето-

дом k-means.

На основі історії використання документів кожним користувачем створюється бінарний вектор його інтересів (кластерів). Подібність

таких векторів визначає ступінь подібності між перевагами користу-

вачів, і, таким чином, дозволяє прогнозувати зацікавленість поточного

користувача у знайденому документі, виконувати більш персоналізо-ване ранжування пошукової видачі. Реалізація програми виконана

мовою програмування Python з використанням бібліотеки машинного

навчання scikit-learn. У результаті створено прототип пошукової системи, що під час ра-

нжування відповідей використовує переваги найбільш подібних до

поточного користувачів. Для тестування були використані дані про книжки та переваги користувачів. На наперед визначених групах схо-

жих користувачів система дає зрозумілі і прогнозовані результати,

найбільш відповідні змодельованим інформаційним потребам.

Для подальшого вдосконалення персоналізованого пошуку необ-хідно краще дослідити вплив кластеризації та категоризації докумен-

тів на успішність колаборативної фільтрації, розглянути інші способи

оцінки подібності користувачів та розробити формальні правила пере-вірки відповідності інформаційній потребі.


34

Інформаційна технологія пошуку навчальних матеріалів за

заданими параметрами

Шуба Д.О., студент


Сучасні пошукові системи дозволяють виконувати ефективний

пошук серед наявних у мережі ресурсів. Між тим алгоритми ранжу-

вання та фільтрації не завжди відповідають вимогам користувача. Прикладом є наявність у пошуковій видачі ресурсів зі змістом, що

дублюється. Саме тому актуальним є створення мета-пошукової сис-

теми, яка дозволяє ефективно виконувати агрегацію та фільтрацію інформації при пошуку навчальної літератури у мережі на основі да-

них пошукових систем, відгуків користувачів та рекомендацій на фо-

румах.

Для розв‘язання поставної мети спроектовано та реалізовано інфо-рмаційну систему на базі Spring MVC та нереляційної бази даних

Mongo DB.

Система аналізує у фоновому режимі коментарі, на предмет пози-тивності та шукає рекомендації книги на форумах для виведення кое-

фіцієнту, за яким формується рейтинг матеріалу. Позитивність матері-

алу визначається наступним чином: програма сканує відгук на наяв-

ність позитивних / негативних слів, які задано у БД. Після цього обчи-слюється співвідношення позитивних і негативних слів. Якщо отри-

маний коефіцієнт більший, або дорівнює 0.8 – відгук позитивний, в

іншому випадку – негативний. Оцінка матеріалу – це середня оцінка книги на ресурсах, де ця книга присутня. Загальний коефіцієнт раху-

ється таким чином: оцінка матеріалу = сума оцінок / кількість інфор-

маційних ресурсів. Для розгортання системи використовується Docker, що надає змогу

швидко і без додаткових налаштувань запустити усю інфраструктуру

програми на будь-якій системі із встановленим docker-демоном.

Після проведення тестового пошуку за допомогою додатку було визначено що всі запропоновані посилання на книги є унікальними,

дійсно мають позитивні відгуки та рекомендації.

Подальший розвиток вбачаєтеся у створенні механізму автозапов-нення бази унікальними посиланнями та покращення якості аналізу

коментарів.


35

Розробка нових методів стеганографії на основі комбінування іс-

нуючих методів стеганографії

Шляхетський А.А., студент;


Проблема захисту конфіденційної інформації при передачі через

мережі Інтернет є важливою як для окремої людини, так і для компа-

ній і організацій. Одним із способів захисту інформації являється сте-ганографія.

Аналізуючи методи стеганографії для графічних зображень можна

виділити схожі частини, які використовуються при прихованні даних у зображенні. Створюючи конкретні реалізації цих частин і потім

комбінуючи їх можна створити нові методи стеганографії.

Виділення частин(модулів) виконано на основі методу блочного

приховання, методу псевдовипадкового інтервалу та методу найменш значущих біт. Такими модулями відповідно стали:

1. модуль, що розбиває зображення на прямокутні блоки;

2. модуль, що вибирає позиції всередині блоку для запису; 3. модуль, що виконує запис інформації в піксель зображення.

Перший модуль призначений для виділення в зображенні блоків,

що можуть бути виділені як окремі зображення. Тому задача запису

інформації в зображення може бути перенесена на блок. На відміну від методу блочного приховання кількість пікселів, що використову-

ється для приховання, може бути більшим за один.

Другий модуль дозволяє приховувати інформацію не в кожному послідовному пікселі зображення або блоку, а лише в певних пікселях.

Ці пікселі знаходяться за наперед визначеним алгоритмом генерації

чисел. Третій модуль призначається для виділення кількості біт кольоро-

вих представлень пікселя та його прозорості, а також в які саме з них

буде записуватися інформація.

На основі комбінації цих модулів була реалізована програма, що може використовувати групу різних методів стеганографії.

Керівник: Авраменко В.В., доцент

1. H. Goudarzi, M. Pedram, 31 st. ICDCS Workshops, P. 1-6 (2011).


36

Структура даних Фібоначчієва піраміда (купа)

Левченко Т.В., студент


Існує багато задач, де застосовується робота з графами. При такій роботі більш доцільно використовувати Фібоначчієві піраміди. Фібо-

наччієва піраміда (купа) – структура даних, що представляє собою

набір дерев, яка є ефективною реалізацією черги з пріоритетом. За допомогою фібоначчієвих пірамід можна легко проводити сортування,

видаляти, додавати, зменшувати ключі, вершини, елементи. Фібонач-

чієві піраміди ввели М.Фредман і Р.Тарьян. У їхній статті описані також додатки фібоначчієвих пірамід до завдань про найкоротших

шляхах з однієї вершини, про найкоротших шляхах для всіх пар вер-

шин, про паросполучення з вагами і про мінімальне покриваюче дере-

во. Структура є реалізацією абстрактного типу даних «Черга з пріори-

тетом», і чудова тим, що операції, у яких не потрібне видалення, ма-

ють амортизований час роботи, рівний O(1) (для двійкової купи і бі-номіальної купи амортизаційний час роботи дорівнює O(log n)). Крім

стандартних операцій Insert, Minimun, Extract-Min, фібоначчієва купа

дозволяє за час O(1) виконувати операцію Union (злиття двох куп).

З теоретичної точки зору купи Фібоначчі особливо варто викорис-товувати, коли кількість Extract-Min і Delete операцій мала порівняно з

кількістю інших операцій. Наприклад, деякі алгоритми на графах мо-

жуть викликати Decrease-Key на кожному ребрі. З практичної точки зору сталий множник прихований у складності алгоритму і складність

у програмуванні купи Фібоначчі роблять її менш бажаною, ніж зви-

чайну бінарну або d-арну купу для більшості застосувань.

Керівник: Шаповалов С.П., доцент

1. Кормен Т.Х., Лейзерсон Ч.И., Ривест Р.Л. Алгоритмы: построение и анализ.- 2-е издание; пер. с англ.(Москва: Издательский дом «Ви-

льямс»: 2005).


37

Інформаційна система для підтримки діяльності сільської ради

Куземин Охтирського району Сумської області

Довгий Р.О., студент


У роботі використовувався системний метод дослідження скла-дних систем з різноманітними зв'язками і великою кількістю одноча-

сно впливаючих факторів;

Основою для розробки інформаційної системи послужила "Ін-

струкція з ведення погосподарського обліку в сільських, селищних та міських радах", затверджена Наказом Державної служби статис-

тики України від 11.04.2016 56 та зареєстрована в Міністерстві

юстиції України 6 травня 2016р. за 689/28819. Створювана на об‘єкті дослідження автоматизована інформаційна

система включає декілька підсистем, серед них: підсистема погоспо-

дарського обліку, підсистема формування списку виборців та інші. Для створення нових підсистем розроблено проект бази даних, що

враховує інформаційні потреби користувачів та надає можливість

простого підключення нових підсистем.

Результатом роботи є спроектована, розроблена та впроваджена інформаційна система для підтримки діяльності сільської ради, що

містить наступний функціонал: формування реєстру виборців; ве-

дення погосподарського обліку; обліку тварин та сільськогосподар-ської техніки в господарствах; складання зведених звітів у формі,

затвердженій органами державної служби статистики, а також мож-

ливість отримання зведених звітів за вказаними показниками в авто-матичному режимі в цілому по сільській раді.

Впровадження інформаційної системи дозволило автоматизувати

робочі процеси сільської ради, що призвело до зниження трудових

затрат співробітників, зменшення кількості помилок та прискорення виконання операцій.

Керівник: Лавров Є.А., професор


38

Using data mining techniques for fake news detection

Minin Y.O., Student

Sumy State University, Sumy

Modern technologies in the sphere of mass media are providing people with not only the opportunity of receiving information in a quick and com-

fortable manner but also shape the vision of the world for them. They allow

to create totally new opportunities in mass communication. Naturally, aris-es the question about the effectiveness of such means and justification of

investments in the development of this direction. Over the past year, fake

news scandals have received a lot of attention. Recent research shows that 62 percent of US adults get news on social media; the most popular fake

news stories were more widely shared on Facebook than the most popular

mainstream news stories; many people who see fake news stories report

that they believe them. Proceeding from the urgency of the problem, the purpose of the work is

development of a service of analyzing articles and blog posts to detect bias

and fake news. This research is focused only on linguistic side of the ques-tion leaving visual side out of scope. The key features of the development

include an implementation of the service of analyzing media articles. Serv-

er part is implemented using Java and offers 3 classifiers which detect if the

body is related to the headline or not, whether the body merely discusses the headline or opinionates about it (either agrees or disagrees) and whether

the body agrees or disagrees with the stand taken in headline. A key feature

of the client part is the ability to present results to the user and accept user‘s feedback. Results of the classification on test articles are summarized in

Table 1.

Table 1 – Classification results.

Predicted \ Actual Unrelated Discuss Agree Disagree

Unrelated 10118 406 213 89

Discuss 144 3696 1882 398

Agree 0 8 1 0

Disagree 0 0 0 0

Further development of the service is envisaged in the directions of op-

timizing model parameters, adding new classifiers etc.


39

Знаходження найкоротших відстаней між вузлами в графах

Лопатка К.Р., студент


Досліджується проблема знаходження найкоротших відстаней між

вершинами графа. Проводиться комп‘ютерний порів-няльний аналіз алгоритмів Дейкстри, Беллмана-Форда, Флойда-Воршелла, Джонсона,

теорії збурень.

Розглядаються переваги алгоритмів, що мають в собі парадигму динамічного програмування. Її застосування дозволяє розбити

початкову задачу на менші за об‘ємом підзадачі, а потім поєднати

рішення підзадач в єдине рішення поставленої проблеми. Для знаходження найкоротших відстаней у графах представлена ідея

алгоритму буде мати наступне: найкоротший шлях від вершини А до С

це безпосередньо довжина ребра, що з‘єднує ці вершини, чи сума найкоротших шляхів від А до В та найкоротшого шляху від В до С.

Єдиним недоліком таких алгоритмів є велика асимптотична їх складність, бо їх складова має операції, що входять в три вкладених цикли,

хоча сама операція виконується за константний час. Тоді одержимо

загальну складність алгоритму ∑ ( ) ( ) , тобто алгоритм має

кубічну складність. У таблиці 1 наведені розмір матриці суміжності графа

та час виконання пошуку найкоротшого в ньому шляху.

Таблиця 1 Співвідношення розмірів матриці та часу виконання

Застосування парадигми динамічного програмування є корисним в

задачах пошуку найкоротших шляхів у графах, оскільки надається можливість вирахування найкоротших шляхів між усіма вузлами

графа, що входить до постановки задачі. Це важливо, наприклад, у

будь-яких статичних мережах. Одержана інформація дозволить

оптимізувати як мережу в цілому, так і знайти найкоротші шляхи між будь-якими її елементами.


Розмір матриці Час виконання

5 0,04147с

50 0,2359с

500 15,26с


40

Графічний інтерфейс для налаштування динамічної

маршрутизації на роутерах Cisco

Шандиба М.В., студент; Великодний Д.В., ст.викладач


У сучасному інформаційно-комунікаційному середовищі мережеві

симулятори є досить популярним інструментом для набуття навичок

побудови комп‘ютерних мереж та налаштування їх апаратно-програмного забезпечення, такого, як роутери та комутатори. Недолі-

ком сучасних симуляторів є відсутність графічного інтерфейсу для

налаштування динамічної маршрутизації, що робить процес її конфі-гурування довготривалим та складним для початківців.

Метою програмної розробки було створення графічного інтерфейсу

для налаштування динамічної маршрутизації на роутерах Cisco. До

найбільш популярних протоколів динамічної маршрутизації відно-сяться: RIP, OSPF, EIGRP, BGP, IS-IS. Вони дозволяють в автоматич-

ному режимі вивчати топологію комп‘ютерних мереж, обираючи для

передачі даних оптимальні маршрути, а також здійснюють автомати-чне перемикання на резервні лінії зв‘язку у випадку відмови мереже-

вого обладнання.

Графічний інтерфейс значно спрощує та пришвидшує роботу адмі-

ністратора мереж, та не вимагає знання спеціальних команд налашту-вання динамічної маршрутизації, а будучи кросплатформним не пот-

ребує встановлення додаткових програм. При роботі з програмою не-

обхідно задати ключові параметри роутера (ip-адреси інтерфейсів), а також вибрати протокол динамічної маршрутизації, для якого потріб-

но отримати налаштування (попередньо можна ознайомитись з дета-

льною інформацією по кожному з доступних протоколів). Отримані за допомогою графічного інтерфейсу конфігураційні параметри в пода-

льшому, через буфер обміну, можна скопіювати в консоль віртуально-

го роутера будь-якого симулятора мереж або на реальне мережеве

обладнання. Для програмної реалізації графічного інтерфейсу було використано

мову PHP, бібліотеку jQuery та засоби веб-програмування: HTML,

CSS та AJAX. Даний інтерфейс може бути використаний як при вико-нанні лабораторних робіт на віртуальних маршрутизаторах, так і для

налаштування реального мережевого обладнання.


41

Інформаційне та програмне забезпечення системи інтелектуаль-

ного аналізу даних безпілотних літальних апаратів

Сидорук О.М., студент; Шелехов І.В., доцент


У роботі розглянуто спроектовану інтелектуальну систему оброб-

лення даних (ІСОД), які можна отримати за допомогою безпілотних

літальних апаратів (БПЛА). Суттєва частина цих даних – це сформо-вані за довільних початкових умов та нестаціонарні за яскравістю зо-

браження об‘єктів на місцевості. При цьому формування алфавіту

класів розпізнавання для об‘єктів природного походження (ОПП), наприклад, основних типів місцевості, є нескладною задачею, оскіль-

ки ОПП присутні на кожному з зображень, що обробляються, їх різ-

номанітність достатня для забезпечення репрезентативності навчаль-

них вибірок класів, а відносно невелика площа, на якій виконується аеророзвідка, обумовлює обмеження щодо кількості класів. Для

об‘єктів неприродного походження (ОНП) формування алфавіту кла-

сів потребує більше часу та може проходити при вже повністю сфор-мованому алфавіті класів розпізнавання для ОПП.

Розробка ІСОД БПЛА проводилась у рамках технології штучних

нейронних мереж, що навчаються з учителем. Було застосовано ней-

ромережу зворотного розповсюдження, яка складалася з трьох проша-рків. Вхідний прошарок з 900 нейронів використовувався для передачі

в нейромережу значень яскравостей пікселів частин напівтонового

зображення, що оброблялося, у вигляді кадрів розмірністю 30х30 пік-селів. Вихідний прошарок містив один нейрон з лінійною передатною

функцією, множина можливих вихідних значень якого складалася з

цілих чисел в інтервалі [0, m], де m – потужність алфавіту класів для ОПП. Нейрони прихованого прошарку мали нелінійну передатну фун-

кцію у вигляді гіперболічного тангенсу.

Точність класифікатору, сформованого в результаті навчання такої

нейромережі розпізнаванню чотирьох класів основних типів місцевос-ті поданих на зображеннях, що оброблялися, досягла 87,29%, а при

спробі класифікувати ОНП вихідне значення виходило за відповідні

межі. Таким чином, запропонована ІСОД здатна не тільки виконувати класифікацію ОПП, але й формувати множину некласифікованих

ОНП для їх подальшого кластер-аналізу.


42

Машинне навчання протезу кінцівки руки

Пятаченко В.Ю., студент; Довбиш А.С., професор


На кафедрі комп‘ютерних наук Сумського державного університе-ту розроблено здатну навчатися систему керування протезом кінцівки

руки з неінвазивною системою зчитування біосигналів. На рисунку 1

показано категорійну модель машинного навчання системи керування протезом руки.

u

1 φ

D E |q |

2 r γ

f1 f2 f3

G G* Y X M~ |s|I

Рисунок 1 – Категорійна модель машинного навчання

На рисунку 1 прийнято такі позначкння: G,

*G вхідні та відфі-

льтровані біосигнали відповідно; T – множина моментів часу зняття

інформації; Ω простір ознак розпізнавання; Z – простір функціона-

льних станів протезу; Y, Х вхідна і бінарна навчальні матриці відпо-

відно; ||~ M – розбиття простору ознак на класи розпізнавання;

||sI –

множина статистичних гіпотез; ||q – множина точнісних характерис-

тик; E – множина значень інформаційного критерію оптимізації пара-

метрів навчання; D – система контрольних допусків. Аналіз рисунку 1 показує, що машинне навчання системи керу-

вання протезом полягає в побудові оптимального за інформаційним

критерієм розбиття простору ознак розпізнавання.


43

Функціонування протезу кінцівки руки в режимі екзамену

Приходченко Р.С., студент; Довбиш А.С., професор,


У процесі інформаційно-екстремального машинного навчання си-стеми керування протезом руки з неінвазивною системою зчитування

біосигналів було побудовано вирішальні правила для прийняття кла-

сифікаційних рішень при функціонуванні системи керування протезом кінцівки руки безпосередньо в робочому режимі. Вирішальні правила

для гіперсферичних контейнерів класів розпізнавання мають вигляд:

,])(&)0([))(( )(||)(|| o

m

j

cmm

MjMo

m XxthenifxX (1)

де o

mX – клас розпізнавання, який характеризує m -й рух протезу;

||M – розбиття простору ознак на М класів розпізнаванняя; )( jx –

вектор-реалізація, що розпізнається; cm , функції належності реалі-

зації, що розпізнається, контейнерам сусідніх (найближчих) класів

розпізнавання o

mX і o

cX відповідно.

У виразі (1) відповідні функції належності для гіперсферичних

контейнерів визначаються за формулами:

*

)( )(1

m

m

j

md

xxd ; ,

)(1

*

)(

c

c

j

cd

xxd

де cx – усереднений вектор-реалізація класу розпізнавання o

cX ;

*

cd – отриманий в процесі машинного навчання оптимальний радіус

контейнера класу розпізнавання o

cX .

Побудовані вирішальні правила (1) забезпечили високу достовір-

ність розпізнавання біосигналів, отриманих з міографічних датчиків.


44

Распознавание походки на основе изображения в

пространственно-временной области

Токмань С.В., студент; Бабий М.С., доцент

Сумский государственный университет, г. Сумы

Часто используемым дистанционным методом биометрической

идентификации является распознавание человека по геометрии лица. Однако этот метод хорошо работает только на фронтальных изобра-жениях и мало пригоден в ночное время. В этих случаях целесообраз-

но использовать идентификацию личности по походке. Походка каж-

дого человека обладает уникальными характеристиками: длина шага, осанка, колебания уровня головы, скорость, углы, образуемые конеч-

ностями и т.д.

В данной работе представлен метод распознавания, основанный на

преобразовании кадров из видеоряда в пространственно-временную область и извлечении из полученного изображения признаков, позво-

ляющих идентифицировать личность. Метод состоит из нескольких

этапов: выделение силуэта движущегося человека на последователь-ных кадрах видеоряда; представление контуров силуэтов в виде одно-

мерных сигналов и формирование пространственно-временного изоб-

ражения походки; формирование базового набора вейвлетов Габора и

извлечение признаков распознавания, характеризующих данную по-ходку; идентификация походки. Принадлежность к конкретному клас-

су распознавания определялась методом ближайшего соседа. В каче-

стве меры близости двух векторов в пространстве признаков была использована функция подобия.

На основании предложенной методики разработана программа на

языке C++ для среды Visual Studio. Обработка изображений выполня-лась с помощью библиотеки OpenCV.

Для тестирования программы была взята база данных образцов по-

ходок CASIA gait database, раздел DatasetA. Для тестирования взяты

первые четыре субъекта, взятые в алфавитном порядке. Анализ ре-зультатов показывает, что все четыре субъекта распознаны правильно.

При этом следует отметить, что последовательности кадров, пред-

ставляющих различные походки, были взяты как есть, без какой-либо предварительной синхронизации.


45

Програмне рішення для прогнозування попиту споживчих товарів

у короткостроковому періоді

Шовкопляс С.Р.1, студент; Двухглавов Д.Е.

1, доцент;

Шовкопляс О.А.2, ст. викл.

1Національний технічний університет «ХПІ», м. Харків

2Сумський державний університет, м. Суми

В основі економічного прогнозування має бути формування попиту та пропозицій. На сьогодні, у зв‘язку з економічною невизначеністю,

практично неможливо здійснити довгострокові прогнозування, а тому

звертаються до розрахунків на короткі періоди. Короткострокові про-гнози реалізуються в рамках уже сформованої структури попиту та

можливостей виробництва продукції.

Із метою покращання якості прогнозування попиту споживчих то-

варів у короткостроковому періоді проаналізовані задачі та методи прогнозування попиту товарів, розроблені відповідні алгоритмічне та

інформаційне забезпечення, архітектура програмного рішення.

Програмне рішення реалізовано як мобільний додаток для опера-ційної системи iOS мовою програмування Swift 4.0. Найкраща функ-

ція регресії (з основних дев‘яти) вибирається за методом характерних

середніх і приводиться до лінійного вигляду. Параметри перетвореної

моделі розраховуються за допомогою методу найменших квадратів. Точність побудованої моделі оцінюється за допомогою коефіцієнта

детермінації, висновок про узгодженість моделі з дослідними даними

дозволяє зробити критерій Фішера. Програмний продукт має зручний та інтуїтивно зрозумілий інтер-

фейс, забезпечує такі функціональні можливості:

1. створення, редагування та статистична обробка масивів експе-риментальних даних різного об‘єму,

2. встановлення вигляду функції, яка б щонайкраще описувала ек-

спериментальні дані та моделювання економічного процесу,

3. візуалізація графіка побудованої функції регресії, 4. проведення регресійного аналізу та прогнозування.

Позитивний ефект вирішення цієї задачі полягає у забезпеченні ав-

томатизації прогнозування попиту споживчих товарів у короткостро-ковому періоді, що підвищує швидкість та якість процесу прогнозу-

вання.


46

Аналіз продуктивності фреймворків BDD JBehave та ATDD Robot

для тестування програмних продуктів

Огороднікова О.О., студент; Берест О.Б., ст. викладач


Однією з найбільш гострих проблем сьогодення у IT галузях є еко-

номія трудових ресурсів. Тестування програмного забезпечення зале-

жить від мануальних та автоматизованих засобів для успішного впро-вадження та підтримки системи чи процесу, що тестується. Його мета

полягає в тому, щоб перевірити, чи відповідає продукт встановленим

вимогам, а також знайти різницю між прогнозованими результатами та фактичними.

У роботі було проаналізовано переваги та недоліки двох фреймво-

рків BDD JBehave та ATDD Robot та доцільність використання кожно-

го з огляду на ефективне виконання поставлених перед ним завдань. Кінцева мета роботи носить практичний характер – обрати найбільш

ефективний фреймворк для використання на веб-орієнтованому теле-

комунікаційному проекті. Robot Framework виконує процес тестування, викликаючи ключові

слова, які написані мовою Python або Java. У самому роботі вже реалі-

зовано багато ключових функцій. При написанні тесту є можливість

використовувати команди для виконання тестів. Процес працює шви-дко і стабільно. Відбувається генерація звітів, що дозволяє легко знай-

ти помилки і виправити їх. Серед основних переваг використання

Robot Framework можна виділити: 1. легке створення єдиного формату тестів;

2. використання існуючих ключових слів, для створення конструкцій;

3. легка інтеграція вихідних файлів. 4. використання тегів для класифікації і вибору тесту.

У ході проведення аналізу та порівняння фреймоворків за рядом

характеристик, до яких віднесено: мова програмування, стиль напи-

сання тестів, простоту вивчення, швидкість виконання тестового сце-нарію, генерація інформативного звіту про результати виконання тес-

тів, аналіз та діагностика збоїв, підтримка тестів та тип ліцензії Robot

Framework був визначений як оптимальний інструмент для створення автоматичних тестів.


47

Детектор об’єктів на зображенні з використанням

імпульсної нейронної мережі

Істратов В.І., студент; Москаленко В.В., доцент


Сучасні технології детектування об‘єктів на зображенні основані

на використанні глибоких (багатошарових) згорткових штучних

нейронних мереж. До останніх досягнень теорії і практики глибоких нейронних мереж відносяться розробка нових архітектур з викори-

станням залишкових зв‘язків, різномасштабних згорткових фільтрів в

кожному шарі та декомпозиції великих згорток на малі, обґрунтування методу нормалізованої ініціалізації вагових коефіцієнтів. Однак досі

основним підходом до навчання нейронної мережі є використання

різноманітних модифікацій методу зворотного поширення помилки,

що ускладнює реалізацію навчання в реальному темпі часу, донавчан-ня та перенавчання за вибірками обмеженого обсягу в умовах обме-

жених обчислювальних та енерго ресурсів.

Одним і перспективних підходів до синтезу енергоефективних нейронних мереж, здатних навчатися в реальному темпі часу для

адаптації до змін середовища спостереження та модифікації об‘єктів

розпізнавання, є апаратна або програмна реалізація імпульсних згорт-

кових нейронних мереж для екстракції ознакового опису у вигляді багатоканальної карти активації. Багатоканальна карта активації може

бути використана для побудови популярних архітектур детекторів

Sliding Window, Single Shot MultiBox Detector, You only look once, Faster R-CNN та інших [1].

Оcновним методов навчання імпульсних нейронних мереж є метод

навчання без вчителя STDP (spike timing dependent plasticity), що доз-воляє утилізувати нерозмічені зразки вибірки. При цьому кодування

вхідної графічної інформації в спайки пропонується здійснювати за

допомогою фільтра Difference of Gaussians (DoG) [1]. Навчання ім-

пульсної мережі має високу оперативність, оскільки не потребує зво-ротного поширення помилки і обчислення для кожного нейрона неза-

лежні від настройки сусідніх.

1. L.R. Kheradpisheh, M. Ganjtabesh, et al., J. Neural Networks 12, 05

(2017).

https://github.com/weiliu89/caffe/tree/ssd

СЕКЦІЯ 2

«Прикладна інформатика»

ІМА :: 2018 СЕКЦІЯ 2: Прикладна інформатика

49

Графічний інтерфейс налаштування мультисервісних мереж

Ethernet

Лиценко М.І., студент; Мерзла О.А., студент;

Великодний Д.В., ст. викладач

Сумський державний Університет, м. Суми

У сучасному інформаційно-комунікаційному середовищі широке

застосування знайшли мережеві симулятори такі як GNS3 та Packet Tracer, але на жаль вони не мають графічного інтерфейсу для спро-

щення конфігурації мультисервісних задач. Тому актуальною є задача

створення веб-орієнтованого графічного інтерфейсу для автоматичної

конфігурації динамічної маршрутизації, налаштувань IP-телефонії та IPTV (multicast).

За допомогою розробленого графічного інтерфейсу можна автома-

тично зконфігурувати інтерфейси роутера, налаштувати динамічну маршрутизацію за вибраним протоколом (IS-IS, OSPF, RIP, EIGRP),

включити підтримку multicast розсилки, а також telephony-service для

організації IP телефонії в корпоративній мережі.

Рисунок 1 – Графічний інтерфейс налаштування мережі Ethernet

Розробка програми була здійснена за допомогою мови JavaScript та

дозволяє зручно перенести згенерований код налаштувань роутера в налаштування реального мережевого обладнання. Розроблене програ-

мне забезпечення дозволяє початківцям успішно налаштовувати муль-

тисервісні мережі Ethernet, не вимагаючи на початковому етапі знання команд конфігурації роутерів Cisco, а також дає можливість автомати-

зувати процес налаштування роутерів та позбавляє від виконання ру-

тинних операцій.

СЕКЦІЯ 2: Прикладна ІМА :: 2018 інформатика

50

Построение информационной системы для хранения и обработки

результатов численных экспериментов

Гуляев С.С., магистрант; Панкратов И.А., доцент

Саратовский национальный исследовательский государственный уни-

верситет имени Н.Г. Чернышевского, г. Саратов, Россия

В настоящей работе построена концепция информационной систе-

мы для документо-ориентированного хранения и обработки информа-

ции о проведѐнных численных экспериментах с помощью технологии NoSQL [1]. Известно, что при использовании NoSQL в отличие от

применения реляционных баз данных не требуется создавать несколь-

ко связанных друг с другом таблиц. Применение данной технологии позволяет отказаться от жѐсткой структуры базы данных. Заметим,

что при проведении экспериментов различного типа требуется хра-

нить разную информацию: тип решаемой задачи, параметры исполь-

зованных уравнений, рассчитанные значения искомых параметров и т.д. При использовании предлагаемой информационной системы

легко можно будет при необходимости добавить новый, пока ещѐ от-

сутствующий тип эксперимента, не затрагивая ранее внесѐнные запи-си.

Для заполнения указанной базы данных была написана программа

на языке Python. Информация о проведѐнных экспериментах получена после обработки выходных данных задач, рассчитанных с помощью

свободно распространяемого пакета OpenFOAM. При этом в качестве

формата выходных данных был выбран широко известный JavaScript

Object Notation (JSON), удобный для чтения человеком и компьюте-ром. JSON-файл, содержащий информацию о проведѐнных экспери-

ментах, легко импортируется в документо-ориентированную базу

данных MongoDB [2]. Для работы с MongoDB был использован мо-дуль pymongo языка программирования Python, позволяющий не

только загружать информацию в базу данных, но и писать к ней раз-

личные запросы.

Э. Редмонд, Д.Р. Уилсон, Семь баз данных за семь недель. Введение в

современные базы данных и идеологию NoSQL (Москва: ДМК

Пресс: 2013). К. Бэнкер, MongoDB в действии (Москва: ДМК Пресс: 2012).


51

Информационная система для хранения и обработки данных

о научных публикациях

Блинков Ю.А., заведующий кафедрой; Панкратов И.А., доцент



Разработана информационная система для документо-

ориентированного хранения и обработки информации о научных пуб-

ликациях различного типа с помощью технологии NoSQL [1]. Данные о научных публикациях хранятся в нереляционной базе данных Mon-

goDB [2]. Заполнение этой базы данных произведено с помощью «па-

ука» (web crawler), написанного на языке Python с использованием свободно распространяемого фреймворка Scrapy. Информация о пуб-

ликациях извлечена с сайта национальной библиографической базы

данных научного цитирования (РИНЦ, http://elibrary.ru). Работа с сай-

том осуществляется в консольном режиме с помощью Selenium. Ре-зультаты работы «паука» выдаются в файле формата JSON, который

импортируется в базу данных. В работе описана исследуемая пред-

метная область, выявлены основные прецеденты. Для разработанного программного обеспечения построены различные UML-диаграммы:

диаграмма классов, диаграмма прецедентов, диаграмма состояний и

т.д. Графический интерфейс пользователя данной информационной си-

стемы разработан с использованием PySide (свободно распространяе-

мый набор «привязок» графического фреймворка Qt для языка про-

граммирования Python). В интерактивном режиме можно делать за-просы к созданной базе данных, править внесѐнную информацию. К

каждой новой записи автоматически добавляется (при отсутствии та-

кой информации) перевод имѐн авторов, названия работы на (с) рус-ский (английский) языки, а также транслитерация этих данных. Име-

ется возможность для генерации различных отчѐтов (например списки

публикаций того или иного автора) в формате odt.

1. Э. Редмонд, Д.Р. Уилсон, Семь баз данных за семь недель. Введение

в современные базы данных и идеологию NoSQL (Москва: ДМК

Пресс: 2013). 2. К. Бэнкер, MongoDB в действии (Москва: ДМК Пресс: 2012).

http://elibrary.ru/


52

Написание программы DFTransformer для спектрального анализа

временных рядов НЧ-шума

Резчиков С.Е., аспирант

Ульяновский государственный технический университет,

г. Ульяновск, Россия

Низкочастотный (НЧ) шум (1/f-шум, фликкер-шум) присутствует

во всех полупроводниковых приборах и изделиях электронной техни-

ки, а также множестве объектов живой и неживой природы. Измере-ние параметров этого шума применяется для оценки характеристик

объектов, в которых он присутствует.

Одним из основных, базовых параметров НЧ-шума является его спектральная плотность мощности (СПМ) на определѐнной частоте. В

настоящее время СПМ случайных процессов почти всегда оценивает-

ся через быстрое дискретное преобразование Фурье (ДПФ) их вре-

менных рядов. Такой метод используется в измерительной системе "NC300" (PDA, Inc.) и др. Исследование НЧ процессов требует дли-

тельных наблюдений. Если частота дискретизации сигнала выбрана

обычной, число отсчѐтов во временном ряде получается значитель-ным. При этом в инженерных системах математических расчѐтов ча-

сто возникают проблемы при обработке массивов объѐмом в несколь-

ко миллионов отсчѐтов. Для обработки таких массивов нами была разработана программа

DFTransformer («Дискретный преобразователь Фурье»). Программа

написана на языке программирования Pascal в среде Lazarus, являю-

щейся свободным программным обеспечением. Созданная программа размещена в свободном доступе в сети Интернет [1].

С помощь ДПФ программа вычисляет СПМ. Найденные значения

СПМ для различных частот пользователь может сохранить в тексто-вый файл на ПК. Недостатком текущей версии программы является

использование обычного («медленного») ДПФ, что вкупе с использо-

ванием языка Pascal ведѐт к длительным вычислениям. В ходе дальнейшего развития данная программа может быть пре-

образована в библиотеку, которую сможет использовать интеллекту-

альная автоматизированная система измерения НЧ-шума.

1. DFTransformer: http://flicker-noise.com/soft/DFTransformer.php


53

Моніторинг якості wifi-мереж СумДУ

Панченко С.М., студент; Кузіков Б.О., ст. викладач Сумський державний університет, м. Суми

Забезпечення якісної освіти з ІТ-спеціальностей вимагає залучення сучасної матеріально-технічної бази. Проте регулярне оновлення пар-

ку комп‘ютерної техніки університету ускладнено через матеріальні

причини. Досвід інших вітчизняних та іноземних вишів вказує на мо-

жливість розв‘язання цієї проблеми через залучання власних пристро-їв студентів у навчальний процес. Безумовно, такий підхід має бути

спрямованою політикою ВНЗ, бо вимагає підготовки відповідної ін-

фраструктури: додаткових розеток, якісного мережевого підключення тощо.

Одним з невід‘ємних елементів при цьому стає якісний та безпеч-

ний доступ до мережі, що у більшості випадків реалізується через

бездротові мережі. Практика їх застосування у СумДУ стикається із рядом труднощів. Наприклад, слабкий сигнал мережі у аудиторії, не-

можливість підключитися до відкритої точки при стандартних налаш-

туваннях, відсутність доступу до інтернет при підключені до точки. Для моніторингу проблеми розроблено android додаток

WifiChecker. Метою додатку є збір у напівавтоматичному режимі ві-

домостей про наявні wifi-мережі та можливість отримати доступ до мережі інтернет через видимі відкриті точки доступу. Додаток досту-

пний для пристроїв в Android 7.0 (API level 24) та вище.

Зібрана інформація надсилається на сайт

https://wifi.dl.sumdu.edu.ua, де доступна через браузер для моніторингу та подальшого аналізу. На тому ж сайті розташоване посилання для

завантаження додатку.

Подальший розвиток проекту вбачаємо у доопрацюванні додатку та розбудові методів аналізу отриманої інформації. А саме, планується

покращити алгоритм пошуку та аналізу wifi-точок; додати прив‘язку

вимірювань до реальних об‘єктів (аудиторій, поверхів); розширити коло пристрої, що можуть бути залучені до моніторингу мережі.

Очікуваним ефектом від реалізації проекту стане покращення ме-

режевої інфраструктури університету.


54

Візуалізація кількості спожитої води

Валенкевич М.Є., студент Сумський державний університет, м.Суми

Використання будь-якого ресурсу повинно нагадувати про його ва-ртість. Це стосується і використання водопровідної води. Особливо це

актуально для використання води в місцях загального доступу. Тому

що в приватному житті економно витрачати ресурси, в даному випад-

ку водопровідну воду, нас спонукає рахунок, який ми сплачуємо в кінці кожного місяця. Окрім того ми бачимо скільки витрачаємо води

по лічильнику, який встановлений в квартирі.

Інша справа у випадку, коли ми безпосередньо не сплачуємо за ви-трачену воду, ми не завжди задумуємось, що вода витрачена понад

міру також веде до втрат. Тому запропоновано, що коли ми відкрива-

ємо кран, то відразу бачимо скільки ресурсу було витрачено, в даному

випадку – скільки витрачається води. При цьому бажано не просто бачити кількість води, а скільки при цьому витрачається коштів на

водопостачання та водовідведення.

Запропоновано встановити в кафе СумДУ лічильник води для того, щоб користувачі бачили скільки витрачається води при звичайному

митті рук. В середині лічильника знаходиться крильчатка, оберти якої

у вигляді імпульсів передаються на COM-порт комп‘ютера. Далі йде зчитування цих імпульсів програмою, завдяки чому вираховується

кількість спожитої води, а ці дані використовуються для обчислення

вартості водопостачання та водовідведення, відповідно до чинних

тарифів. Таким чином кожен користувач бачить кількість використа-ної води, вартість водопостачання та водовідведення за свій сеанс

використання обладнання.

Для реалізації зчитування даних та візуалізації результатів для ко-ристувача використовується мова програмування C++, що дає змогу

досить просто отримувати дані з COM-порту, а також реалізувати

візуальну частину. Додатковою проблемою було використання заста-рілого комп‘ютерного обладнання, яке не здатне підтримувати 64-

розрядну операційну систему.

Керівник: Ободяк В.К., доцент


55

Графічний інтерфейс налаштування міжмережевого екрану

Cisco ASA

Ляшенко В.В., студент; Великодний Д.В., ст.викладач


На сьогоднішній день необхідно чітко усвідомлювати наскільки є важливим питання безпеки в комп‘ютерних мережах. Кожна інфра-

структура повинна мати свою політику захисту мережі. Вона розроб-

ляється після того, як проаналізовані ризики, визначені важливі ресур-си і можливі загрози.

Cisco ASA – це міжмережевий екран який призначений для забез-

печення захисту мережі від несанкціонованого вторгнення, шпигунсь-кого і рекламного ПО. У своєму функціоналі він має всі необхідні

інструменти для того щоб проаналізувати трафік і виявити активність

хакерів. Дозволяє налаштувати IPsec VPN – шифрування даних які

передаються між користувачами та SSL VPN – підключення до мережі через веб-інтерфейс.

Рисунок 1 – Мережева безпека за допомогою Cisco ASA

На Рис. 1 зображено можливий варіант забезпечення мережевої

безпеки між двома офісами за допомогою Cisco ASA. Оскільки нала-

штування ASA складне постало завдання розробки графічного інтер-

фейсу для спрощення конфігуруваня його основного функціонала. Розроблений веб-додаток дозволяє отримати готовий набір команд

лише задавши IP адреси і маски мереж на кожному пристрої та натис-

нувши кнопку «Конфігурувати». Готову конфігурацію в подальшому можна використати, як для «живого» обладнання Cisco ASA, так і для

налаштування мережі в симуляторах.


56

Об'єктно-реляційне відображення бази даних orientDb

на прикладі онлайн-журналу тренувань

Резниченко В.О., студент; Берест О.Б., ст. викладач


У зв‘язку з триваючим процесом постійного удосконалення та збі-

льшення складності систем, що використовуються для зберігання біз-

нес-даних, актуальним є процес вивчення підходів, моделей та техно-

логій для їх використання. Зокрема імплементація технології об‘єктно-реляційного відображення є однією з проблем, що у зв‘язку з

поширеністю об‘єктно-орієнтованого підходу у програмуванні є акту-

альною для досліджень. Для реалізації доступу до даних через систему управління базами

даних (СУБД) існує значна кількість паттернів (шаблонів проектуван-

ня , на зразок Hibernate, JPA), проте вони не завжди підходять для

різних систем управління базами даних, серед яких і є обрана для дос-лідження OrientDb – NoSQL система керування базами даних в відк-

ритим сирцевим кодом.

Вибір саме цієї бази для розроблення додатку ґрунтувався на її особливості – поєднання документо-орієнтованої і графо-орієнтованої

технології. Реалізація СУБД OrientDb побудована на використанні

класів, що дозволило виділити основні правила імплементації: - кожний об‘єктний екземпляр відображається як єдиний запис у

базі даних;

- будь-який завантажений об‘єкт ініціалізується виключно через

СУБД. - коли об‘єкт змінює свій стан, то кожний запис у базі даних та-

кож буде оновлено.

Реалізовані класи обгортки визначають методи доступу та власти-вості для кожного запису у базі даних та відповідають об‘єктному

представленні.

Дане дослідження дозволяє відстежити основні способи, які техно-логія об‘єктно-реляційного відображення використовує для різного

роду СУБД. Разом з цим слід підкреслити, що запропонована програ-

мна реалізація, яка була використана у даному дослідженні для бази

даних OrientDb, є актуальною й для інших баз даних, що використо-вують схожу модель роботи.


57

Система організації оцінювання якості освітньої діяльності у

Сумському державному університеті

Яценко О.С., студент


Система оцінювання здобувачами вищої освіти якості освітньої ді-

яльності при вивченні навчальних дисциплін у Сумському державно-

му університеті необхідна для організації оцінювання здобувачами

вищої освіти та є програмно-технічною основою організації, прове-дення та узагальнення результатів оцінювання.

Автоматизація процесів організації оцінювання та обробки резуль-

татів скоротить час виконання роботи, що дасть змогу більше уваги приділити аналітиці.

Стандарти і рекомендації щодо забезпечення якості у Європейсь-

кому просторі вищої освіти використовуються у багатьох навчальних

закладах, тому схоже програмне забезпечення існує. Особливості вну-трішнього устаткування інформаційних систем накладають вимоги до

роботи нового програмного забезпечення. Існуючі аналоги не мають

можливості інтегруватися до системи СумДУ і тому створення влас-них розробок є оптимальним варіантом вирішення поставлених за-

вдань.

Розроблено технічне завдання згідно з яким інформаційна система повинна надавати функціонал для організації, проведення та узагаль-

нення результатів оцінювання здобувачами вищої освіти якості освіт-

ньої діяльності при вивченні навчальних дисциплін у СумДУ.

Результатом роботи є програмно-технічне рішення, тобто було створено інформаційну систему, що надає можливість проводити опи-

тування, узагальнювати результати, формувати звіти та проводити

соціологічні дослідження. Продукт являє собою веб-додаток, тому для створення використовувалась мова програмування PHP, СКБД -

MySQL. Інформація, що не підлягає публічному оприлюдненню і ад-

міністративний інтерфейс надійно захищені від неавторизованого доступу.

Керівник: Ободяк В.К., доцент


58

Designing Models of Internet Users of Nigeria

with Application of Regression Analysis

Adebiyi Oluwafemi Jibola, Student; Tirkusova N.V., Associate Professor


Regression analysis is widely used for forecasting, it is also used to un-

derstand which among the independent variables are related to the depend-

ent variable, and to explore the forms of these relationships.

Many techniques for carrying out regression analysis have been devel-oped. Usually ordinary least square(OLS) method is used for assess a finite

numbers of unknown parameters of regression from the input data.

With using multiple regression analysis was developed mathematical models to study the dynamics of the Internet users and Population of Nige-

ria. All received models describe initial data with using polynomial func-

tions (Internet user statistics for 2000 – 2016 [1]).

We obtained the Internet User Dynamics model for Nigeria, it is de-scribed by polynomial regression Y = 6767943,16 -

5632581,26 t + 1022971,7 t2 - 23147,48 t

3 +U. The coefficient of determi-

nation R2 = 0,995. Predicted value of Internet users for 2016 is 92929292,

forecast error is 8%. So the model is suitable

The Dynamics Penetration Internet Users model for Nigeria (% of Pop)

is described with polynomial regression Y = 4,489 – 3,848 t + 0.741 t2 –

0,021 t3 + U. The coefficient of determination R

2 = 0,995. Predicted value

of Penetration of Internet users for 2016 is 49,13. Forecast error is 6.5%.

Dynamics of Population model for Nigeria is described with linear re-

gression Y = 4116783,8 + 3958.727 t + U. The coefficient of determination R

2 = 0,996. Predicted value of Population for 2016 is 184092,1582*10

3.

Forecast error is 2%. So the model is suitable for the qualitative forecasting

Population of Nigeria. Key indicators dynamics show that there is a steady increase in the In-

ternet users of Nigeria, because the growth rate and the rate of increase are

rising. These key indicators dynamics of internet users are better compared to Population of Nigeria.

The forecast obtained through the dynamic indicators is also quite accu-

rate because the prediction errors are less than 10%.

1. http://www.internetlivestats.com/internet-users/nigeria/


59

Сервіс пошуку нечітких дублікатів для запобігання плагіату в

СумДУ

Крикунов І.Є, студент


В наш час важливим чинником при перевірці робіт студентів ВНЗ є

унікальність. Саме тому має сенс зберігання інформації про вже наяв-

ні роботи та інструмента для визначення унікальності для нових робіт.

Оскільки обсяги даних для роботи з сервісом надто великі для збері-гання у самій програмній частині, то досить ефективнім рішенням для

даної задачі є база даних. Реляційні СУБД менш підходять для роботи

з однотипними даними великого об‘єму. За задумом NoSQL бази даних і СУБД не мають на увазі внутріш-

ніх зв'язків. Вони не ґрунтуються на одній моделі, а кожна база даних

в залежності від цілей використовує різні моделі. Було створено про-

грамний додаток, встановлено та проведено налаштовування нереля-ційних СУБД з чотирьох категорій: Wide Column Store / Column

Families, Document Store, Key Value, Multimodel Databases. Також було

реалізовано механізм пошуку нечітких дублікатів в наявній базі існу-ючих документів та визначення відсотку співпадіння. Проведено під-

готовку щодо впровадження механізму нормалізації вхідних даних.

Після проведення експерименту щодо часу імпорту документів, пошуку дублікатів в уже існуючій колекції та порівняння з реляцій-

ною СУБД PostgreSQL було визначено, що всі нереляційні представ-

ники краще підходять для реалізації сервісу такого типу. Перевага

проявляєтеся у значному покращенні як швидкості читання з бази, так і запису даних, а також імпорту нових документів. Використання ін-

дексів не дало великого впливу на показники, бо структура даних до-

сить специфічна. Був обраний один представник, з яким і буде вестись подальша робота.

Подальший розвиток вбачаєтеся у розробці та покращенні механіз-

му нормалізації даних щодо економії місця під БД.


60

Підвищення показнику утримання користувачів на прикладі

MOOC Екзаменаріум

Сасюк М.О., студент


Одним з найважливіших показників інтернет ресурсів є її аудито-

рія. При чому, в залежності від мети ресурсу на перший план можуть

виходити під-категорії «кількість нових користувачів», «кількість ак-

тивних користувачів» тощо. Для ресурсів пов‘язаних із дистанційним навчання більш важливим є другий показник, через те що активність

користувача залежить лише від внутрішньої, а не зовнішньої мотива-

ції. Саме тому, якщо не докладати спеціальних зусиль, лише незначна частина користувачів закінчить курс. Саме тому важливим є створен-

ня моделей, що дозволять віднести користувача до категорії «може

покинути ресурс». Створенням та дослідженням моделей користувачів

навчальних ресурсів на основі опосередкованих даних опікується під-хід Educational Data Mining.

В ході роботи було проаналізовано дані щодо активності користу-

вачів електронного ресурсу «Екзамінаріум» Сумського державного університету, а саме: перегляди лекційного матеріали, журнали робо-

ти із системою, статистика написання повідомлень, результати тесту-

вання тощо. На вказаних даних за допомогою методів кластеризації k-means були виділені класи користувачів. Для кожного з виділених

класів були сформовані правила, за якими можна передбачити що

користувач, з того чи іншого класу може безповоротно покинути еле-

ктронний ресурс. Отримані моделі передбачення дій користувачів буде використано

при розробці додатку, який формуватиме список користувачів, що

відносяться до «категорії ризику». У подальшому отримані підходи можуть бути застосовані і для студентів дистанційної форми навчан-

ня, які мають схожі проблеми, що проявляється у низький активності

протягом навчального року та високій напередодні сесії. Вказаний сценарій навчання призводить до нерівномірної завантаженості ви-

кладачів та негативно впливає на якість підготовки студентів.

Керівник: Кузіков Б.О., ст.викладач


61

Информационная технология автоматизации управления онлайн

радио СумГУ

Тихомирова М.Я., студентка

Сумский государственный университет, м. Сумы

В данной работе спроектирована и реализована информационная

технология автоматизации управления вещанием онлайн радио Сум-

ГУ. В работе также реализована функция смены ротации трека в зави-

симости от его популярности в голосовании. Разработана система опроса слушателей для райта радио, метрика популярности трека и

алгоритм ранжирования для смены ротации трека в зависимости от

голосования. Существует множество подходов к решению поставлен-ной задачи, реализованные такими программами как RadioBoss, Win-

amp, Virtual DJ и прочие. Связующим звеном между браузером и

станцией вещания для них выступают метаданные.

В работе же предложен метод использования базы данных как «по-средника» между браузером и источником вещания. В результате это-

го достигнут такой важный аспект радио как составление и модифи-

кация плейлиста вне источника аудио-потока. Для задачи смены ротации трека в зависимости от их популярности

в эфире, был разработан уникальный метод составления «Идеального

плейлиста», который включает в себя не только те треки, оцененные слушателями высшими оценками, но и «средние» по оценкам, и но-

вые, которые не появлялись в эфире. Для задачи автоматического

наполнения эфира контентом согласно административных правил,

было написано веб-приложение, которое конвертирует указанные параметры трека в скрипты для SAM Broadcaster.

Данная разрабатываемая система была протестирована специально

написанными автотестами для определения уязвимых мест программ-ного комплекса, а так же установлена на живое оборудование радио

СумГУ для проверки на работоспособность.

Разработанные в данной работе программные средства оптимиза-ции управления программного комплекса Интернет-радио СумГУ

позволят экономить человеческие ресурсы и более эффективно управ-

лять процессом вещания.

Руководитель: Фильченко Д.В.


62

Шифрування зображень за допомогою RSA

Алмасри В.В., студент Сумський державний університет, м. Суми

Найбільш поширеним видом загроз безпеці інформації в комп‘ютерних системах залишається несанкціонований доступ. Клю-

човими механізмами захисту від несанкціонованого доступу є іденти-

фікація та аутентифікація суб'єктів доступу при вході у систему. Од-

нак дуже часто виявляється, що одного парольного захисту недостат-ньо. Для вирішення такої проблеми застосовують криптографічні за-

соби, що захищають інформацію шляхом її перетворення за допомо-

гою симетричних або асиметричних криптографічних алгоритмів. Аналіз існуючих криптографічних програмних рішень показав, що

їх можливості обмежуються перетворенням текстової інформації і не

передбачають можливості роботи з зображеннями. Однак, у деяких

компаніях (наприклад, агентство нерухомості) існує потреба у збере-женні копій документів у секретності. Саме тому для такої задачі до-

речним буде програмне забезпечення, що дозволяє шифрувати та де-

шифрувати копії документів, які зберігаються у вигляді зображень. З огляду на це, у середовищі Microsoft Visual C# розроблено програм-

ний додаток.

Для реалізації шифрування використано асиметричну криптографі-чну систему RSA, яка є однією з криптостійких і надійних на сьогод-

нішній день. Крипостійкість алгоритму RSA ґрунтується на складності

розкладання на множники достатньо великих чисел, а саме – на виня-

тковій складності завдання визначити секретний ключ на підставі від-критого.

При шифруванні вхідними даними є зображення, вихідними дани-

ми – зашифрований текстовий документ, а при дешифруванні – на-впаки. Для зручності користувача реалізовано генерацію ключів: відк-

ритого та закритого. У результаті тестування програми на різних зо-

браженнях підтверджено коректність її роботи. У подальшому планується доопрацювати механізм збереження та

використання закритого ключа при дешифруванні.

Керівник: Лаврик Т.В., старший викладач


63

Комп'ютерна система непрямого оперативного контролю маси

матеріалу, яку переміщає вібротранспортна машина

Самсоненко Є.Ю., студентка


Вібротранспортна машина за рахунок вібрації переміщає матеріал,

який в міру просування за допомогою спеціальних пристроїв окреми-

ми частинами забирається для переробки. Для поліпшення технологі-

чного процесу, в якому задіяна машина, важливо неперервно визнача-ти масу матеріалу, яка переміщається. Це дозволяє контролювати рів-

номірність подачі матеріалу на вібротранспортну машину, а також

роботу пристроїв для його відбору. Крім того, можна оперативно діаг-ностувати появу розсипання матеріалу під час транспортування.

Вібротранспортна машина описується диференційним рівнянням:

( )

Щоб моделювати роботу алгоритму непрямого оперативного конт-

ролю маси матеріалу, необхідно для диференційного рівняння

розв‘язати задачу Коші, яка розв‘язується чисельним методом Рунге-

Кутти четвертого порядку та застосувати функцію непропорційності по похідній першого порядку для числових функцій, заданих парамет-

рично. Використання функції непропорційності дозволяє оцінити ко-

ефіцієнти диференційного рівняння, зокрема маси. Реалізація непрямого оперативного контролю маси матеріалу може

бути ефективно впроваджена при гірничо-видобувному виробництві, в

промисловості будівельних матеріалів, в хімії, порошкової металургії,

скляної, харчової промисловості для покращення розподілу матеріалу по вібротранспортуючій машині та зручного підрахунку маси.

Керівник: Авраменко В.В., доцент.


64

Інформаційна технологія проектування веб додатку з share-

сервісом мультимедійних файлів на базі фронтенд фреймворку

Vue.js

Олада Д.Є., студент


В даний час в інтернеті можна знайти безліч веб-додатків, які до-

зволяють клієнту завантажувати, переглядати і ділитися з іншими

користувачами своїми фото і відео файлами з визначних подій, але в той же час вони мають або примітивні налаштування приватності, або

незручний інтерфейс для звичайного юзера, або мультимедіа взагалі є

лише невеликою частиною функціоналу всього сайту. Тому виникла необхідність написати конкурентоспроможний додаток, який буде

відрізнятися не тільки функціональністю, новизною, але й швидкістю

роботи і зручним інтерфейсом.

Основними вимогами до вихідного додатку є можливості для створення альбомів і додавання в них зображень, можливість юзеру

поділитися або роздати будь-який свій альбом, коментувати, писати

опис і виставляти оцінки альбомами. Користувач повинен мати свій профіль і функціонал, який швидко допоможе знайти профіль іншого

користувача, а також гнучкі настройки альбомів і профілю.

Для того щоб оптимізувати серверну частину додатку під конкре-тні задачі, а саме – для роботи з мультимедійними файлами, був побу-

дований спеціальний каркас – мікрофреймворк на мові PHP. Він базу-

ється на основному архітектурному паттерні сучасних додатків MVC.

З його допомогою було написано серверну частину системи. Для на-писання клієнтської частини використано javascript фрейморк Vue.js,

який дозволив зробити інтерактивний інтерфейс, а за допомогою

SASS ми отримали адаптивний та сучасний дизайн. З основних можливостей веб-додатку можна виділити: гнучкі на-

лаштування приватності, можливість вказати декількох учасників для

альбому, повністю реалізований функціонал закладок, доступний чат зі смайликами, різні настройки для альбомів і користувачів, баг-трекер

і зв'язок з адміністрацією для кожного користувача, а також зручна

галерея для показу фото.

Керівник: Проценко О.Б., доцент


65

Інформаційний ресурс «Questions for experts» з використанням

архітектури SPA на базі власного фреймворку

Аніщенко І.В., студент


Саме до Інтернету звертаються за допомогою в тих питаннях, у ко-

трих є труднощі. Тому активно розвиваються різного роду інформа-

ційні ресурси, де люди ставлять запитання тим, хто більше компетен-

тний в тій чи іншій сфері. Але на даний момент існує велика кількість систем, що є застарілими або інтерфейсом, або самими підходами

створення додатку. Це впливає, в першу чергу, на швидкість та юзабі-

літі додатку. Велика кількість людей відвідуючи сучасні модні сайти почуває себе не зовсім комфортно на додатках старого виду.

Проаналізувавши сучасні веб-ресурси, котрі надають людям інфо-

рмацію або консультації з тієї чи іншої теми, було прийнято рішення

розробити власний веб-додаток, котрий буде зручний у використанні і буде відповідати всім канонам сучасних веб-додатів як по стилістиці,

так і по застосованим підходам. Реалізований інформаційний ресурс є деяким вдосконалення існу-

ючих рішень і дає можливість не тільки задавати питання та отриму-

вати на них відповіді, але й звернутися до адміністрації додатку за

допомогою онлайн-чату. І це вдосконалення досягається більшою мірою за допомогою використання такого шаблону, як Single Page

Application (SPA), технології Virtual DOM, WebSocket протоколу.

Дане програмне забезпечення дає можливість зекономити час, а ві-

дповідно кошти, які б користувач потратив на те, щоб розібратися з чимось, що йому не знайоме. Життєсталість проекту підтверджується

необхідністю до впровадження інформаційних ресурсів на підприємс-

твах, та уніфікованістю засобів та інструментів розробки продукту і інструментів отримання знань. У соціально-економічному аспекті

продукт поліпшить обізнаність людей в цікавих для них темах і під-

вищить рівень знань.

Керівник: Проценко О.Б., доцент


66

Микрофреймворк для разработки API сервисов

Крицкий Р.С., студент Сумской государственный университет, г. Сумы

Некое приложение – например, Github – имеет свой API, кото-рым могут воспользоваться другие разработчики. То, как они будут

пользоваться им зависит от возможностей, которые предоставляет API

и от того, насколько хорошо работает фантазия у разработчиков. Со-

здать полноценный API для своего приложения – лишь половина дела. Как к нему будут обращаться ваши пользователи? Гораздо разумнее

будет создать специальную библиотеку - микрофреймворк для работы

с интерфейсом, в котором будут описаны все необходимые способы получения и отправки информации при помощи API.

За основу микрофреймворка был взят архитектурный паттерн

программирования MVC, который считается негласным стандартом

веб-приложений. Серверным языком программирования был выбран PHP. Что бы соответствовать современным тенденциям, фреймворк

был поделен на логические части в виде независимых компонентов.

Были использованы паттерны проектирования Dependency Injection, Inversion of Control и система контроля версий GIT, а также код про-

екта соответствует последним PSR стандартам.

В рамках данной работы был изучен контекст веб разработки, исследованы основные подходы программирования: паттерны проек-

тирования, SPL, системы контроля версий, Composer. Произведѐн

подробный обзор, анализ и сравнение этих подходов, выявлены их

сильные и слабые стороны, также была оценена степень их примени-мости в проекте. На основании спроектированной модели был разра-

ботан микро-фреймворк на языке программирования PHP. В качестве

тестирования реализованного продукта был разработан демонстраци-онный проект, показывающий его целесообразность.

Результаты проведѐнной работы говорят о том, что интернет

развивается и все больше приложение нуждаются в API. Разработан-ный микрофреймворк в основном нацелен на API сервисы, но легко

расширяем для написания больших проектов.

Руководитель: Проценко Е.Б., доцент


67

Визначення раціональних маршрутів логістичних потоків

Маслова З.І., доцент; Бірінцев М.О., студент Сумський державний університет, м. Суми

Логістика - це розробка раціональних методів управління матеріа-льними та інформаційними потоками. Розв‘язок загальної задачі до-

зволяє забезпечити цільовий рівень обслуговування споживачів при

мінімальних загальних витратах. Оперативна задача логістики полягає

в тому, щоб організувати таке географічне розміщення джерел сиро-вини, незавершеного виробництва, запасів готової продукції, яке від-

повідало б потребам в них і одночасно було б пов'язане з мінімальни-

ми можливими витратами. Ця задача комплексна і складається з пі-дзадач, одна з яких - визначення раціональних маршрутів поставки.

Дана робота присвячена розв‘язанню задачі раціональної географі-

чної організації зв‘язків між заданими постачальниками і споживача-

ми. Алгоритм розв'язання поставленої задачі складається з декількох

етапів:

• розв'язання класичної задачі теорії графів - знаходження найкорот-шої відстані між двома заданими вершинами,

• формування масивів оптимальних зв'язків для кожного постачальни-

ка з усіма споживачами, • упорядкування масиву споживачів для кожного постачальника в

порядку збільшення відстані.

У термінах теорії графів її можна сформулювати наступним чином:

дано неорієнтований зв'язаний граф, кожному ребру якого поставлено у відповідність число (довжина). Необхідно визначити найкоротші

відстані і маршрути між елементами двох заданих множин вершин

(постачальників і споживачів) . Для розв'язання задачі знаходження найкоротшого маршруту використовується алгоритм Флойда. Марш-

рут слідування в прямому і зворотному напрямку проходить по одній і

тій же трасі (маятниковий маршрут). Програма написана на мові програмування C++.

Розроблена програма може бути використана для формування ра-ціональних матеріальних та інформаційних потоків.


68

Applying Graph Theory for Improving Fire Fighting Process

Maslova Z.I., Associate Professor; Prince Yaw Gharbin, Student


In Ghana, fire incidents have become a regular occurrence, with

thousands of lives and millions of dollars lost every year. Hardly a day passes without news of a fire outbreak in some part of Ghana, causing fear

and panic among the people. The Ghana National Fire Service (GNFS) put

the estimated cost of damage to properties in the first quarter of 2017 year at GHS 25 million. Therefore, a very important task is the rational organi-

zation of the fire extinguishing process.

Some questions of this global problem are solved in this paper. The

formulation of the practical problem is as follows: there are several fire stations at vantage points with different types of fire trucks to extinguish

any fire and there is the need to define an optimum plan or guidelines to

quickly extinguish any fire outbreak with limited machines or trucks. Im-portant issues in this task are:

to find the nearest stations to a fire accident point;

to select machines or trucks trucks that would be the most appro-

priate to extinguish the fire.

To solve the first part of the problem, finding the shortest path between

fire stations and a fire accident point, theory of graph was used. Based on analysis of literature and research, Dijkstra‘s method was chosen for this

task. This method helps to determine the distance from one point to anoth-

er. From the satellite, we can receive the map of the region and on this map we can determine the points of the stations and the fire accident scene. On

this map we determine the distances between the stations and fire accident

point, which helps us to obtain the shortest path and also detect the nearest stations. Using the satellite map, the direction from the fire stations to the

fire accident scene can be shown on a smart phone or any other device us-

ing GPS. The second part of the problem is to select trucks or machines

needed to extinguish the fire. In solve it, a table is used to indicate the number and types of trucks in each fire station.

All programs complex was written using C++ algorithm language. It was applied for solving a practical problem.

СЕКЦІЯ 3

«Інформаційні технології

проектування»

СЕКЦІЯ 3: Інформаційні ІМА :: 2018 технології проектування

70

Архітектура системи для інформаційного забезпечення вибору

оптимального постачальника підприємства в умовах багатокри-

теріальності та невизначеності

Бичко Д.В., студент; Шендрик В.В., доцент


В сучасних умовах виникає необхідність отримання ресурсів висо-

кої якості при мінімальних затратах. Це спонукає потенційного поку-пця витрачати десятки годин для досягнення своєї мети – аналізувати

ринок та шукати оптимального постачальника продукції. Таким чи-

ном, прийняття рішень стає не одномоментною дією, а доволі склад-ним процесом.

Метою даної роботи є розробка архітектури системи для інформа-

ційного забезпечення вибору оптимального постачальника в умовах

багатокритеріальності та невизначеності. Пропонується реалізація трирівневої клієнт-серверної архітектури

web-орієнтованої інформаційної системи. Вона складається з трьох

інтерфейсів (користувача, постачальника та адміністратора), web-серверу, серверу бази даних та модулю збору інформації про постача-

льників з зовнішнього носія (отримується раз у добу за допомогою

технології cURL).

Рисунок 1 – Схема архітектури системи для інформаційного забезпе-чення.

Результатом роботи є розробка архітектури системи для інформа-

ційного забезпечення пошуку оптимального постачальника.

ІМА :: 2018 СЕКЦІЯ 3: Інформаційні технології проектування

71

Модель формування множини альтернативних структур

енергосистеми з альтернативними джерелами енергії

Єлісєєва А.Р., студент; Шендрик В.В., доцент; Бойко О.В., асистент Сумський державний університет, м. Суми

У роботі розглядається типова енергосистема, у якій джерелами

електроенергії є сонячні батареї (СБ) та вітрові турбіни (ВТ). Для під-тримки безперервного живлення енергосистема також містить акуму-ляторні батареї (АБ). У даному дослідженні розглядаються саме ці елементи, так як від них, у першу чергу, залежить рівень електрозабе-зпечення та ціна системи. Інші елементи енергосистеми при плану-ванні її структури не розглядаються.

На сучасному ринку існує велика кількість установок сонячної та вітрової генерації електроенергії, що відрізняються потужністю, ці-ною, габаритами. Це збільшує час на прийняття правильного рішення відносно визначення можливих конфігурацій енергетичної системи з використанням альтернативних джерел енергії (АДЕ).

Мета даної роботи – створення моделі розрахунку робочих конфі-гурацій енергосистеми з АДЕ для їх подальшої обробки системою підтримки прийняття рішень.

Для досягнення поставленої мети для перебору можливих конфігу-рацій енергосистеми пропонується використати елементи комбінатор-ного аналізу, а саме операцію сполучення. Таким чином вирішення системи рівнянь (1), визначить кількість можливих конфігурацій енер-госистеми Amount:

(

)

(1)

де

– кількість можливих комбінацій СБ та ВТ;

– кі-лькість можливих варіантів АБ; n, l, p – відповідно конкретний вид СБ, ВТ, АБ; m, k, o – відповідно загальна кількість видів СБ, ВТ, АБ.

Для того щоб розрахувати кількість елементів для кожного виду СБ та ВТ, потрібно спочатку визначити кількість електроенергії, яку ви-робляє лише один елемент та, як наслідок, розрахувати максимальну кількість елементів у конфігураціях лише з СБ/ВТ, що будуть покри-вати добове споживання.

Максимальна кількість елементів СБ визначається за формулою 2.


72

( )

, - (2)

де ( ) – мінімальна кількість сонячних батарей в соня-

чній системі електропостачання, згенерована потужність яких покри-ває добове споживання; PPV – добова потужність СБ, P – добова енер-гія, спожита у господарстві.

Максимальна кількість елементів ВТ визначається за формулою 3.

( )

, - (3)

де ( ) – мінімальна кількість елементів у вітровій сис-

темі електропостачання, згенерована потужність яких покриває добо-ве споживання; PW – добова потужність ВТ.

Кількість робочих конфігурацій в залежності від кількості елемен-тів СБ та ВТ наявних у енергосистемі визначається за формулою 4.

[

(

( ) ) .

( ) /

.

/]

, - , -

(4)

де та

– кількість можливих конфігурацій елементів СБ та ВТ

в одній конфігурації; a, b – відповідно чітко визначене число елемен-тів СБ та ВТ; q, w – відповідно загальна кількість елементів СБ, ВТ, які можуть використовуватися в конфігураціях.

Таким чином у роботі було проведено комплекс досліджень, який дозволив створити модель визначення можливих конфігурацій систе-ми електропостачання з використанням альтернативних джерел енер-гії.

1. O.Shulyma, V.Shendryk, et al., Communications in Computer and

Information Science 756, 213 (2017). N.Alon, J. H. Spencer, The Probabilistic Method (Wiley: 2016). T. Ritchey. General Morphological Analysis (GMA). Wicked Problems –

Social Messes. Risk, Governance and Society (Berlin: Springer: 2011).


73

Реалізація підсистеми «Інформаційна технологія

структурування користувацьких даних»

у вигляді бот-месенджеру з використанням нечіткої логіки

Мацегора Б.В., студент


Сучасний світ відрізняється інформаційною перевантаженістю,

значно зросли інформаційні потоки – швидкості та обсяги передачі даних. Упорядкувати потік щоденної інформації стає все важче.

Традиційні блокноти та записники стають малоефективними. За-

мість них приходять різного роду інформаційні системи, що допома-гають структурувати інформацію. Також значно зросла кількість ін-

формаційних систем, якими щодня користуються люди. Для поліп-

шення взаємодії користувачів з інформаційними системами популяр-

ності набирають бот-месенджери, які дозволяють швидко взаємодіяти з декількома системами за допомогою одного безкоштовного мобіль-

ного додатку.

Для покращення пошуку інформації, інформаційні системи які ма-ють такі функції використовують нечітку логіку, що значно покращує

результат. Таким чином, застосування механізму нечіткої логіки в

бот-месенджерах для взаємодії з іншими інформаційними системами є

актуальним питанням у сучасному інформаційному світі. В рамках даної роботи створюється власна інформаційна підсисте-

ма у вигляді бот-месенджера та її інтеграція з інформаційною систе-

мою організації та структурування інформації користувачів. Також проводиться дослідження використання нечіткої логіки та планується

реалізація пошуку по інформаційній системі з її застосуванням.

Перевірка розроблених алгоритмів буде відбуватися на основі екс-перименту на розробленій моделі бот-месенджера.

Використання бот-месенджерів для взаємодії з інформаційними си-

стемами підвищує швидкість доступу до інформації та збільшує її

мобільність. Застосування методів нечіткої логіки для реалізації алгоритмів по-

шуку інформації покращує результативність та робить пошукові запи-

ти більш гнучкими. Керівник: Шендрик В. В.., доцент


74

Інформаційний медіа портал танцювальної студії

«Under The Groove»

Моргун О.М., студент; Шендрик В.В., доцент


Найрозповсюдженішим джерелом інформації на сьогодні є інтер-

нет, тому для інформаційної підтримки танцювальної студії міста Су-

ми «Under The Groove» (UTG) розробляється інформаційний медіа

портал. Він поєднує сайт-візитівку, а також допоміжний ресурс з до-

датковою інформацію та функціями.

Діяльність UTG студії полягає у навчанні брейкдансу, хіп-хопу, ха-

усу, організації фестивалів, майстер-класів та інших заходів, організа-

ції поїздок на фестивалі в інші міста, є представництвом єдиного сум-

ського брейкінг осередку.

Веб сервіс має надавати такі функції: можливість тренерам самос-

тійно додавати та видаляти тренування з розкладу, можливість відві-

дувачам зареєструватися на сайті та записатися на пробне тренування,

замовити речі з атрибутикою танцювальної студії, залишити свій від-

гук про тренера або про танцювальну студію, підібрати абонемент для

тренувань.

Передбачені наступні додаткові функції інформаційного порталу:

Інформація про розклад занять на два тижня вперед.

Онлайн-запис на безкоштовне (пробне) тренування.

Розгорнута інформація про тренерів танцювальної студії.

Відео-урок за танцювальним напрямком.

Інтернет-магазин танцювальної студії «Under The Groove».

Власні акаунти для тренерів.

Реалізації сервісу передбачена мовою програмування php, а також з

допомогою системи керування базами даних MySQL через середови-

ще phpMyadmin.


75

Інформаційна система моніторингу

функціонального стану професійних спортсменів

Омельченко Д.Є, аспірант; Шендрик В.В., доцент


Інформаційні технології віднедавна стали невід‘ємною частиною

життя в сучасному суспільстві. Застосування інформаційних техноло-

гій у різних сферах дозволяє підвищити якість життя. Технологічні досягнення позитивно впливають й на спортивну сферу.

В наш час, професійний спорт перестав бути змаганням, в якому

результат досягається лише завдяки індивідуальним фізичним особли-востям спортсмена, не менш важливим є застосування правильної

програми підготовки, яка б допомогла вивести дану особу на необхід-

ний рівень, для досягнення максимальних результатів. Ось чому акту-

альною проблемою є створення інформаційної системи, що матиме зручні механізми для відстеження поточного функціонального стану

спортсмена.

Метою дослідження є створення інформаційної системи, що дозво-лить проводити моніторинг функціонального стану професійних

спортсменів.

Дана інформаційна система може бути реалізована у вигляді веб-

сервісу. Такий підхід надасть низку переваг, серед яких основними є: - зручність використання – дані будуть доступні в будь-який час, як

для спортсменів, так і для спортивних лікарів,

- також веб-сервіс надасть змогу створення індивідуального розк-ладу консультацій чи обстежень у необхідних спеціалістів,

- дані будь зберігатися в реляційній базі даних, що збільшить на-

дійність зберігання даних завдяки використанню технології резервно-го копіювання, сервіс зберігатиме особисту інформацію про особу,

антропометричні показники а також результати проведених аналізів.

На даний момент заплановано збір даних наступних аналізів: аналіз

крові клінічний, аналіз сечі клінічний, аналіз крові біохімічний, ехока-рдіографія, спірографія, гоніометрія.

Підсумовуючи вище сказане можна зробити висновок, що розробка

інформаційної системи стане ефективним інструментом для моніто-рингу функціонального стану професійних спортсменів.


76

Інформаційна підтримка діяльності салону краси

Тарасенко О.М., студент; Шендрик В.В., доценn Сумський державний університет, м. Суми

На сьогоднішній день ринок сфери послуг досить насичений, що

інтенсивно стимулює розвиток конкуренції в даній сфері. Особливо це відчутно серед салонів краси, які активно залучають своїх клієнтів. Крім того, справді успішний бізнес, дуже важко уявити без представ-лення інформації про нього у веб-просторі, без веб-сайту, що буде виконувати роль обличчя справи, приємно відрізняючи від інших.

У даній роботі представлено веб-сервіс для інформаційної підтри-мки функціонування салону краси, який дозволяє користувачам не тільки ознайомлюватися з широким спектром послуг салону, а й відс-лідковувати швидку динаміку розвитку якості обслуговування, допо-магати формувати клієнтську базу та базу матеріалів.

Основна задача сервісу – збір статистичних даних про клієнтів та споживання витратних матеріалів для адміністратора, парсинг цін на витратні матеріали з різних ресурсів (різних інтернет-магазинів), а також вибір найбільш вигідних для салону пропозицій косметичних товарів.

Веб-сервіс буде представляти собою веб-сайт, де можна буде озна-йомитися зі списком усіх послуг салону, які можна буде замовити по телефону, попередньо записавшись. Користувач, зайшовши на сайт одразу буде проінформований про те, що зареєструвавшись та прой-шовши опитування він отримає знижку на послуги салону. За резуль-татами опитування будуть формуватися статистичні дані, що вказува-тимуть, які послуги користуватимуться більшим попитом, щоб розу-міти які інструменти та витратні матеріали закупляти в першу чергу. Інформація буде зберігатися у базі даних сайту. Список товарів, що надходить у базу після опитування клієнтів буде аналізуватися з пев-ним інтервалом часу, будуть порівнюватися пропозиції різних інтер-нет-магазинів на ці товари та будуть визначатися найвигідніші пропо-зиції.

Для розвитку бізнесу пов‘язаним із сферою краси, потрібно мати не тільки якісні послуги, а й вміння надавати інформаційну підтримку, збирати статистичну інформацію для роботи над розвитком маркетин-гової політики.


77

Інформаційно-логістична система підтримки

життєвого циклу теплообмінної апаратури

Хальота О.В., студент; Шендрик В.В., доцент

Сумський державний університет, м. Суми Актуальність полягає в тому, що необхідна принципово нова орга-

нізація життєвого циклу (ЖЦ) теплообмінної апаратури (ТА). Існує необхідність розробки, нових методів, моделей та підходів до забезпе-чення нової інформаційної підтримки ЖЦ, яка допоможе зробити процес виготовлення виробів набагато ефективнішим.

Інформаційна підтримка реалізована в інформаційно-логістичній системі (ІЛС), що забезпечує супроводження ЖЦ ТА.

Дослідна робота виконується спільно з підприємством Сумським машинобудівним НВО.

Дослідження виконувалося за наступними етапами: – проведений аналіз предметної області, а саме - розглянуті та про-

аналізовані основні принципи інформаційно-логістичної, інформацій-но-технологічної підтримки виробів та організація ЖЦ машинобудіве-льних виробів;

– визначено перелік задач та складений детальний календарний план виконання робіт (діаграма Ганта);

– розроблені схеми життєвого циклу ТА в програмному середовищі BP Win у відповідності до стандартів IDEF0, DFD, IDEF3;

– представлено UML модель програмної реалізації ІЛС, проаналі-зовані різноманітні схеми життєвих циклів розробки програмного забезпечення;

– розроблено ІЛС підтримки ЖЦ ТА на підприємстві. В результаті виконання роботи розроблено ІЛС підтримки ЖЦ ТА,

що складається з наступних модулів: прийом замовлення, проектуван-ня і розробка, постановка на виробництво, виготовлення, технічне та контрольне випробування, експлуатація, ремонт та утилізація виробу. Реалізована система інформаційно-логістичної системи підтримки ЖЦ ТА дозволяє здійснювати перегляд, редагування, створення проектної та супровідної документації. ІЛС забезпечує повний контроль усіх етапів, що тим самим впливає на підвищення ефективності процесів від створення до утилізації ТА. Програмна реалізація системи допов-нила та розширила функціональні можливості інформаційної підтрим-ки ЖЦ ТА.


78

Подолання невизначеності та неповноти інформації

при управлінні гібридними енергомережами

Шендрик С.О., аспірант; Тищенко Д.В., студент;

Шендрик В. В., доцент

Сумський державний університет, м. Суми, Україна Тимчук С. О., професор

Харківський національний технічний університет сільського

господарства імені Петра Василенка, м. Харків

При управлінні гібридними енергомережами з розподіленою гене-

рацію від відновлювальних джерел енергії виникає ряд складних за-вдань, пов‘язаних з прийняттям рішень у режимі реального часу в

умовах невизначеності та неповноти інформації. Без використання

сучасних інформаційних технологій особі, що приймає рішення, до-

сить складно забезпечити рішення, яке адекватно відповідає моменту управління.

Мета даної роботи полягає у визначенні факторів, що впливають на

вибір оптимального режиму роботи гібридної енергомережі з віднов-лювальними джерелами енергії, а також у визначенні кількісних та

якісних показників енергомережі, які характеризують режими роботи,

що гарантують відповідний рівень надійності та якості забезпечення

потреб споживачів. В контексті поставленої мети, кількісні та якісні показники енерго-

мережі, з огляду на надійність та якість енергозабезпечення, не має

сенсу визначати, використовуючи детерміновані залежності. Оскільки ступінь довіри до окремих значень може бути експертно визначена і

відповідно до принципу нечіткого узагальнення Заде ці показники

можна звести до спільного простору нечітких множин, то їх пропону-ється розглядати як нечіткі множини. Отриманий таким чином резуль-

тат буде більш інформативним ніж детермінований, так як він врахо-

вує всю багатоманітність вхідних даних, дозволяє враховувати діапа-

зон зміни параметрів показників та, на цій основі, формувати критерії для прийняття рішень щодо оперативного управління енергомережою.

Можна зробити висновок, що запропонований підхід дозволяє по-

долати невизначеність та неповноту інформації при управлінні гібри-дними енергомережами.


79

Інформаційна технологія моніторингу якості

основних показників навчального процесу

Бойко Ю.Ю., студент; Алексенко О.В., доцент


Сучасна система забезпечення якості освіти України потребує єди-

ної технології для здійснення процесу моніторингу якості навчального

процесу. Адже на даний момент процес моніторингу у ВНЗ є доволі затратним по часу і коштам і в результаті не виправдовує тих зусиль

які були на нього витрачені

Для того, щоб процес моніторингу був більш ефективним потрібно перекласти основну роботу на плечі інформаційних тенхологій. Для

цього потрібно автоматизувати бізнес процеси, що виконуються під

час проведення моніторингу.

До даних процесів відносяться:

Процеси збору даних.

Процеси зберігання даних.

Процеси аналізу даних.

Процеси відображення проаналізованих даних.

Відповідно інформаційна

система, що входить до

складу технології має скла-датися з незалежних моду-

лів, кожен з яких автомати-

зує одну групу процесів.

Структура даної системи представлена на рисунку 1.

Крім представленої ниж-

че інформаційної системи, дана технологія включає в

себе :

Спроектовану ба-

зу знань.

Апаратне забезпе-

чення у вигляді сервера, де буде розміщуватися ІС.

Рисунок 1. Схема структурних модулів інформаційної системи


80

Модель бізнес-процесів

відділу технічної підтримки софтверної компанії

Пархоменко Я.Ю., студент


Актуальність створення моделі бізнес-процесів (БП) пов‘язана із

необхідністю аналізу шляхів підвищення ефективності роботи відділу

технічної підтримки, потребою компанії залишатися конкурентоспро-можною за рахунок поліпшення якості обслуговування, задоволення

потреб існуючих клієнтів та пошуком нових.

Мета роботи полягає у створенні моделі БП відділу технічної підт-римки для подальшої оцінки ефективності його роботи. Моделювання

проводиться на прикладі софтверної компанії PortaOne.

Для опису та аналізу БП використовується методологія ARIS. Вона

дозволяє розглядати модель з точки зору різних підсистем та рівнів, підтримує декілька нотацій, її інструменти мають великий перелік

засобів для графічного представлення результатів. Для виконання

моделювання обрано безкоштовний програмний засіб ARIS Express. У процесі дослідження було проведено аналіз особливостей органі-

зації процесу технічної підтримки клієнтів компанії, їх порівняння з

типовими моделями [1], охарактеризовано поточні процеси, описано

організаційну та інформаційну підсистеми відділу. Отримані дані є основою для побудови моделі «AS IS». Створена

модель використовується для пошуку та мінімізації слабких місць у

роботі відділу, його подальшої реструктуризації та аналізу впливу внесених змін на його діяльність.

На основі аналізу існуючих проблем поточних БП буде сформова-

но модель «TO BE» та перелік рекомендацій щодо можливих шляхів мінімізації недоліків, виявлених у процесі порівняння створених та

типових моделей процесу технічної підтримки користувачів.

Керівник: Алексенко О. В., доцент

1. Jon Hall. ITSM, DevOps, and why three-tier support should be replaced with Swarming [Електронний ресурс] – Режим доступу:

https://medium.com/@JonHall_/itsm-devops-and-why-the-three-tier-

structure-must-be-replaced-with-swarming-91e76ba22304


81

3D-відтворення конгрес-центру СумДУ

Горулько Я.В., студент; Баранова І.В., доцент


3D-моделювання з‘явившись відносно нещодавно, стало не-від‘ємною частиною нашого життя. Перші тривимірні моделі були

розроблені ще у 60-х роках ХХ століття, коли це було під силу лише

фахівцям в галузі комп'ютерної інженерії та автоматики, які працюва-ли з математичними моделями та аналізом даних. Зараз же цей процес

знайшов собі застосування у широкому спектрі областей, включаючи

інжиніринг, кіно, візуальні ефекти, розробку ігор і комерційну рекла-му.

Була поставлена задача створення тривимірної моделі конгрес-

центру СумДУ – сучасного універсального простору для проведення

різноформатних заходів таких як конференції, форуми, тренінги, пре-зентації тощо.

Для виконання поставленої мети був обраний програмний продукт

Autodesk 3Ds Max, який має у своєму розпорядженні велику кількість засобів для створення різноманітних за формою і складності тривимі-

рних комп'ютерних моделей.

Для відтворення моделі об‘єкту був проведений зовнішній аналіз

будівлі на місці, і наявних фото з мережі Інтернет. Було прийняте рішення зробити сцену яскравою, наситити її теп-

лими кольорами і відтінками, як у сонячний день для передачі усієї

красоти споруди. Створювалася модель самого конгрес-центру та де-яких об‘єктів поблизу для більшого відчуття реальності. Було прове-

дене текстурування та налаштоване відповідне освітлення. В якості

візуалізатора був обраний продукт V-Ray. Даний візуалізатор надає можливість досягти неперевершеної якості і реалістичності картини. В

результаті готова сцена була провізуалізована і представлена у вигляді

анімації щоб як найповніше оцінити результат проробленої роботи.

Готова модель може бути корисною в багатьох ситуаціях, напри-клад, використана, як прев‘ю на офіційному сайті, а функція динаміч-

ного перегляду надасть змогу зацікавленій людині ознайомитись з

місцем проведення того чи іншого заходу.


82

Створення 3D-моделі для інтерактивного представлення

Спасо-Преображенського собору

Любивий Ю.О., студент; Баранова І.В., доцент


Останнім часом із розвитком інтерактивної комп‘ютерної техніки

більшість людей бажає ознайомлюватися з історичними пам‘ятками

архітектури не лише безпосередньо, переглядаючи фотознімки (що може не викликати особливого інтересу) а також із використанням

сучасних засобів представлення – відео-огляду тривимірних моделей,

віртуальних екскурсій на основі панорамних знімків. Тому створення тривимірних моделей даних об‘єктів стає актуальним для зростання

культурної обізнаності мешканців та гостей нашого міста.

Об‘єктом моделювання у даній роботі була обрана одна із істори-

чно цінних пам‘яток Сум – Спасо-Преображенський собор, а саме головна споруда із дзвіницею та храмом у сучасному вигляді.

Для можливості створення тривимірної моделі (дотримання пропо-

рцій та точної відповідності елементів) в результаті пошуку у міських архівах були отримані детальні фотознімки з історичним та сучасним

виглядом собору. Згодом на основі них були створені ескізи проекцій

моделі.

Для створення кінцевої моделі була обрана прикладна програма 3D- моделювання Autodesk 3ds Max 2014, так як вона містить необ-

хідні інструменти та засоби не тільки для моделювання, але й для ві-

зуалізації, наближеної до реальності. Спочатку були змодельовані окремі архітектурні елементи (колони, барельєфи, обрамлення) з по-

дальшим об‘єднанням у результуючу модель. Були визначені матеріа-

ли відповідно до даних з архіву та текстури для точного представлен-ня кольору. Для повноцінного представлення моделі були налаштова-

ні параметри візуалізації сцени (освітлення, тіні на основі обраного

типу рендера) та анімації (круговий огляд сцени у форматі відео).

Дана модель дає можливість у більш цікавій та звичній для сучас-ної людини формі ознайомитися з даною архітектурною пам‘яткою.

Для публічного представлення створену 3D-модель можна розмістити

в інтерактивних додатках та веб-сайтах.


83

Візуалізація 3D моделі художнього музею

Сенченко А.М., студент; Баранова І.В., доцент


В сучасному світі 3D-візуалізація набирає популярності, і її вико-ристання у різних сферах людської діяльності поширюється все біль-

ше, наприклад, як в туристичній, навчальній та культурній сферах.

Одним із найчастіше відвідуваних місць в місті Суми є Сумський обласний художній музей, який, був заснований в липні 1920 р. Дире-

ктором художньо-історичного музею було призначено художника,

мистецтвознавця, поета і громадського діяча Никанора Харитоновича Онацького, який доклав багато зусиль для розвитку та популяризації

музею, тому наразі музей носить його ім‘я.

Метою даної роботи є створення 3D-моделі Сумського обласного

художнього музею, та оточуючих його об‘єктів. Для виконання проек-ту заздалегідь були створенні ескізи будівлі та об‘єктів поблизу будів-

лі. Також для поліпшення роботи був виконаний пошук інформації

про будівлю, її розміри, креслення, матеріали. Для виконання моделі було обрано програмне забезпечення

Autodesk 3Ds Max 2015. Були виконані наступні етапи роботи:

моделювання будівлі музею;

накладення текстур на об‘єкти;

налаштування освітлення;

візуалізація сцени;

анімація огляду (відео).

Розробка моделі виконувалася методами сплайнового та полігона-льного моделювання. Для текстур були використані реальні фотогра-

фічні зображення об‘єкту.

Для представлення моделі був створений веб-сайт, завдяки якому

можна дізнатися цікаву інформацію про музей, також є можливість переглянути створену модель у форматі відео. 3D модель можна огля-

нути з усіх сторін, завдяки додатковому модулі, який встановлено на

сайт. Розроблена модель дозволить краще дізнатися зацікавлених людей

про музей, тим самим це привабить більшу кількість туристів, що в

свою чергу буде добре впливати на розвиток міста.


84

Анализ эффективности информационной системы

обеспечения эргономического качества е-learning

Барченко Н.Л., старший преподаватель

Сумской национальный аграрный университет, г. Сумы

Введение. Актуальность данной работы обусловлена необходимо-

стью создания программной эргономической поддержки системы

электронного обучения условиях АСУ вуза.

Постановка задачи. Показать возможность применения про-

граммного комплекса «Эргономическое обеспечение диалога в мо-

дульных системах электронного обучения» и оценить его эффектив-

ность.

Результаты. Для исследования эффективности были проведены

эксперименты на базе Сумского национального аграрного универси-

тета. В эксперименте принимали участие 86 студентов первого курса.

Был разработан адаптивный учебный курс в системе Moodle по дис-

циплине «Информатика».

Студентам экспериментальной группы предоставлялась возмож-

ность просмотреть варианты электронных учебных модулей различ-

ных по стилю представления информации и выбрать для обучения

наиболее привлекательный с их точки зрения модуль. Агент-менеджер

со своей стороны, на основе параметров студента и модуля оценивал

степень когнитивного комфорта. Модуль с наибольшим значением

степени когнитивного комфорта рекомендовался в качестве базовой

платформы для обучения. Результирующие данные эксперимента показывают, что количе-

ство совпадений собственного выбора студента с рекомендацией аген-

та-менеджера составляют 75,98 %. Сравнение среднего бала и каче-

ственной успеваемости для экспериментальной и контрольной группы

показало эффективность предложенного подхода.

Выводы. Разработанный программный комплекс может быть реко-

мендован для внедрения в учебный процесс для эргономической под-

держки электронного обучения.


85

Web-додаток для навчання дітей програмуванню

Бубон А.В., студент; Ващенко С.М., доцент


В наш час відмічається стрімкий розвиток та широке використання інформаційних технологій саме дітьми. Сучасні діти вже не уявляють

свого життя без комп‘ютера, планшета та Інтернету: Це ігри, соціальні

мережі мультфільми. Дітям віком 5-8 років особливо подобаються саме реалістичні ігри з різноманітними звуковими та графічними спе-

цефектами. Батьки прагнуть зробити «інтернетний час» дитини кори-

снішим і розвинути з самого дитинства логіку, уяву та критичне мис-лення і тому шукають розвиваючі ігри або web-ресурси. Але незважа-

ючи на різноманіття існуючих подібних ресурсів, батьки стикаються з

багатьма проблемами: невідповідність віку дитини, недостатній рівень

зацікавленості або ресурси несуть низький інформаційний підтекст. Тому було прийнято рішення створити розвиваючий web-сайт призна-

чений для вивчення базових основ візуального програмування. Цільо-

ва аудиторія – діти 5-8 років. Сайт представляє собою розвиваючу гру, героєм якої є кролик з ві-

домого сучасного мультфільму. Користувач можливість реєстрації,

входу в особистий кабінет та виконання розвиваючих завдань. За-

вдання розподілено на три рівні складності. Виконання завдань про-водиться від найменшого рівня за зростанням. На початку виконання

завдання перед дитиною відображається картинка з головним героєм,

яким потрібно керувати та довести до кінцевої точки. Керування від-бувається за допомогою з‘єднання відповідних блоків в правильну

послідовність. Передбачено використання блоків руху, повтору та

інших. Якщо дитина виконала завдання правильно та склала вірну послідовність команд, на екрані відображається відповідна анімація

руху героя Потім з‘являється фрагмент мультфільму, який відповідає

виконуваному завданню, як підтвердження успішного виконання.

Розроблений розвиваючий web-додаток орієнтований на розвиток логіки, уяви, креативного мислення дітей та є актуальним для обраної

вікової категорії. Взятий за основу персонаж є популярним серед дітей

і тому виконання завдань буде ще цікавим та захоплюючим.


86

Інформаційна система підтримки роботи

відділу надання допомоги учасникам АТО

Куліш О.С., студент; Ващенко С.М., доцент


Наявність у компанії власних якісних засобів колективної роботи з

базами даних у інформаційно-телекомунікаційної системі підвищує

ефективність діяльності, а також вирішує проблеми взаємодії з насе-ленням. В той же час відсутність таких засобів може призвести до

неякісної та неефективної роботи, втрати даних, збільшення часу об-

робки запитів. Розміщення в мережі програмного комплексу з обробки документації дасть користувачам можливість одночасної роботи, а

також суттєво знизить навантаження на персонал.

Згідно законодавчих актів відділ надання допомоги учасникам

АТО сумської міської ради веде облік учасників антитерористичної операції, для чого збирається інформація про учасників та членів їх

сімей.

На даний час не існує єдиної системи обліку. База анкет, що спрое-ктована фахівцями відділу, являє собою звичайний файл електронної

таблиці у форматі MS Excel. Всі звітні документи формуються фахів-

цями відділу у ручному режимі, отже одні й ті ж операції повторю-

ються багато разів. Дана система не дозволяє робити комплексні вибі-рки інформації, вивантажувати інформацію для звітів, розмежувати

права користувачів, одночасно обробляти інформацію декільком спе-

ціалістам. Тому було розроблено інформаційну технологію та відповідну web-

систему підтримки роботи відділу надання допомоги учасникам АТО,

яка дозволяє автоматизувати збір, ведення та обробку інформації про учасників та ветеранів АТО.

Функціонал системи підтримує роботу кількох категорій користу-

вачів. Адміністратор відповідає за додавання нових функцій за потре-

би та загальне адміністрування системи. Контролер має доступ до функцій оператора и додатково функцій редагування та статистичних

даних. Оператор може додавати інформацію з анкет у базу даних, пе-

реглядати інформацію та виконувати запитів на пошук інформації.


87

Сервіс автоматизованого визначення ступеня точності

обробки заготовок на верстатних пристроях

Михайліченко О.В., студент; Ващенко С.М., доцент


Визначення ступеня точності обробки заготовок від ступеня гнуч-

кості верстатних пристроїв є важливим етапом розрахунків в вироб-

ництві верстатних пристроїв. На даний момент не існує автоматизова-них способів обчислення подібних розрахунків, які б дозволяли інже-

неру отримати результат розрахунків ввівши лише декілька показни-

ків: інженерам доводиться вручну будувати алгоритми і процедуру розрахунків в таких додатках як, наприклад, Matlab. Тому для автома-

тизації подібних розрахунків пропонується створити відповідний сер-

віс.

Для розробки цього сервісу краще обрати web-платформу, бо саме ця технологія забезпечить постійний доступ до обчислювальних мож-

ливостей незалежно від місця знаходження інженера. Також це дозво-

лить вести архів розрахунків, що вже були проведені, і не обчислюва-ти кожного разу одні й ті ж самі значення, що значно скоротить час

отримання результату та зменшить навантаження на сервер.

Структура web-системи будується на основі патерну MVC. Для ре-

алізації продукту використовується HTML, CSS та JavaScript для створення зрозумілого та зручного інтерфейсу користувача, а також

PHP-скріпти, які забезпечать здійснення запитів до бази даних та про-

ведення розрахунків на серверних потужностях, не завантажуючи ресурси користувача.

В загальному вигляді користувач працює з сайтом за таким сцена-

рієм. На основній сторінці користувач вводить потрібні йому параме-три вручну або завантажує з файлу і відправляє на сервер. Серверна

частина сервісу спершу виконує в архіві пошук збігу з раніше викона-

ними розрахунками. Якщо збігів не знайдено, то виконується розра-

хунок згідно методики. В результаті користувач отримує звіт, в якому вказано параметри розрахунку, проміжні та отримані результати, а

також для наочності представлення результатів побудовано графік

згідно прийнятої методики. Звіт може бути експортовано в документ формату MS Word.


88

Інформаційна система підтримки діяльності

компанії з доставки товарів

Набока І.С., студент; Ващенко С.М., доцент


Одним із найважливіших умов забезпечення ефективного функціо-

нування будь-якої організації є наявність розвиненої інформаційної

системи в роботі підприємства. Інформаційні системи впроваджені на підприємствах з доставки товарів не забезпечують повну взаємодію

між її працівниками. Тому існує необхідність в створенні нової інфо-

рмаційної технології, яка забезпечить роботу оператора компанії та кур‘єра в одному інформаційному полі, адже в даний час в цих систе-

мах оператор та кур‘єр неефективно взаємодіють між собою.

Метою роботи є розробка інформаційної технології організації ро-

боти підприємства з доставки товарів на етапі взаємодії «оператор - кур‘єр» задля підвищення оперативності доставки товарів.

Інформаційна система, що реалізує запропоновану технологію,

складається з кількох модулів. Модуль оператора реалізовано у вигля-ді web-ресурсу і дозволяє приймати замовлення від клієнта. Окремий

модуль формує путьовий лист кур‘єра. Особливістю є те, що він фор-

мується не на одне конкретне замовлення. Алгоритм побудовано на

основі вирішення «задачі комівояжера», в результаті створюється комплексне замовлення, яке складається з кількох позицій, адреси

доставки яких можуть бути обслуговані конкретним кур‘єром в межах

допустимого часового обмеження виконання замовлення. Модуль

кур‘єра реалізовано як Android-додаток, у який передаються всі

деталі замовлення (адреси, час доставки, маршрут), що має бути

виконано. Використання нової інформаційної технології дозволяє організува-

ти взаємодію ланки «оператор-кур‘єр» в єдиному інформаційному просторі. За рахунок використання розробленої інформаційної систе-

ми підвищується оперативність обслуговування. Також передбачаєть-

ся скорочення часу на доставку товару та охоплення максимально можливого числа виконаних замовлень кур‘єром за один виїзд.


89

Програмний модуль автоматизованого складання

верстатного пристрою

Наливайко Б.С., студент; Ващенко С.М., доцент


Автоматизація процесів інженерних розрахунків займає важливе

місце, оскільки зменшує кількість втручань людини та скорочує час

виконання роботи. Існує система автоматизованого проектування вер-статних пристроїв (САПР ВП), яка здійснює розрахунок та підбір оп-

тимального компонування ВП. Але як результат інженер отримує ли-

ше перелік необхідних об‘єктів, а не 3D модель компонування. Тому розробка підсистеми автоматизації складання ВП є актуальною .

На першому етапі виконання роботи було проаналізовано існуючі

САПР. Завдяки аналізу, вдалося встановити, що жоден з існуючих не

дозволяє проводити складання верстатного пристрою в автоматизова-ному режимі. За основу було взято методику просторового позиціону-

вання структурних елементів системи «верстатний пристрій – загото-

вка» [1]. Реалізація даної методики як однієї з підсистем САПР ВП дозволить оптимізувати процес складання ВП.

У відповідності до розглянутої методики було розроблено алго-

ритм та створено підсистему котра з використанням API пакету

AutoDesk Inventor виконує позиціонування елементів ВП за наступ-ною схемою: спочатку опорного елементу в глобальній системі коор-

динат, потім відбувається позиціонування установлюваних елементів

на опорному, після цього відбувається позиціонування затискних еле-ментів на опорному і в кінці відбувається позиціонування заготовки.

Новизна запропонованої роботи полягає в тому, що на відміну від

існуючої технології, котра дозволяє проводити складання ВП в руч-ному режимі, розроблена підсистема, автоматизує цей процес.

Розроблена підсистема буде інтегруватися в САПР ВП.

1. В.О. Іванов, І. В. Павленко, К. А. Дрофа, Методика просторового позиціонування структурних елементів системи «верстатний при-

стрій – заготовка» (2017).


90

Використання моделі гвинтокрила

для ігрової імітації у програмі Blender

Власюк Г.Г., професор

Національний технічний університет України «Київський політехніч-

ний інститут ім. Ігоря Сікорського», м. Київ

В курсовій роботі з комп´ютерного моделювання в рамках дисци-

пліни «Засоби тривимірного моделювання» студенти кафедри звуко-

техніки та реєстрації інформації КПІ ім. Ігоря Сікорського повинні

розробити тривимірні моделі складних інженерних об'єктів (гвинток-

рилів, автомобілів, літаків), які використовують методи конструюван-

ня за заданими кресленнями, і створити імітаційну тривимірну

комп‘ютерну гру. Вимоги до 3Д об'єктів і анімації:

- при моделюванні об'єктів слід дотримуватися принципу низько

полігонального моделювання, тобто максимально можливого змен-

шення кількості полігонів без зниження візуальної якості моделі;

- тривимірні моделі заданих об‘єктів повинні відповідати заданим

кресленням, бути згладжені та підготовлені для використання в

комп‘ютерних іграх;

- експорт об'єктів в середу розробки ігри Blender виконується че-

рез створення файлів з розширенням *.obj;

- всі об'єкти повинні бути текстуровані. Формат файлів текстур -

png.;

- імітаційна гра повинна виглядати природно, без видимих ривків

і затримок та неприродних рухів.

В частині розробки гри робота виконується в парах. Розробляєть-

ся інтерактивне середовище, яке має декілька користувачів. Необхідно

реалізувати алгоритми гри для забезпечення взаємодії користувачів,

зазначених в індивідуальному завданні.

Для створення ігри потрібно використання елементів фізики руху

об‘єктів та розробити логіку гри, що реалізує дії комп'ютерних супер-

ників. При виборі завдання для виконання рекомендується кожен ва-

ріант гри реалізовувати незалежними групами.

Після закінчення розробки проводиться «змагання» комп'ютерних

опонентів.


91

Реалізація підсистеми «Шаблони документів»

у вигляді чат-боту на основі рекурентних нейромереж

Бабич К.В. студент


Сьогодні весь цивілізований світ широко використовує інформа-

ційні системи для збереження, обробки інформації, а нейронні мережі

для роботи з нею. З моменту створення перших штучних нейронних мереж вони використовуються як для вирішення різних прикладних

задач, так і для вивчення можливих правил функціонування мозку.

Узагальнюючи області застосування штучних нейронних мереж, мож-на стверджувати, що штучні нейронні мережі можуть застосовуватися

при вирішенні будь-яких завдань для вирішення яких відсутній адек-

ватна математична модель, в тому числі недостатньо даних для ефек-

тивного застосування статистичних методів їх аналізу. Таким чином, застосування штучних нейронних мереж в задачах прогнозування під

час спілкування з чат-ботом у режимі реального часу є актуальним.

В даний час в рамках даної роботи створюється власна інформа-ційна технологія на основі рекурентних нейронних мереж та прово-

диться розробка за допомогою неї підсистеми "Шаблони документів"

у вигляді чат-боту. Проводиться дослідження проблеми розпізнавання

повідомлення, яке прислав користувач в чаті. Науковою новизною в даній роботі є методи, використовувані в пі-

дготовці тексту до розпізнавання, а також алгоритми, що використо-

вуються в програмі. Також окремою метою стоїть зменшення часу навчання мережі і збільшення швидкодії роботи самої програми. Пе-

ревірка розроблених алгоритмів буде відбуватися на основі обчислю-

вального експерименту на розробленій моделі чат-боту. Отже, оскіль-ки при навчанні рекурентної нейронної мережі на великих обсягах

даних часто виникає проблема перезапису і неякісного навчання, то на

даний час питання розробки нових підходів та технологій носить ак-

туальний характер. Розроблену модель планується впровадити в дію на базі Сумського державного університету.

Керівник: Гайдабрус Б. В., доцент


92

Моделі та інформаційна технологія управління сервісними

ІТ-проектами

Коваленко В.В., студент; Гайдабрус Б.В., доцент


Управління проектами - це комплекс взаємопов'язаних заходів з

планування, організації та управління ресурсами з метою успішного

досягнення цілей та завершення завдань проекту. Для ефективного управління застосовуються різноманітні моделі та інформаційні тех-

нології. У сучасному інформаційному суспільстві, орієнтованому на

економіку знань, системна чи будь-яка інша модель не створює дода-ної цінності, якщо не поєднувати її використання з використанням

сервісних моделей.

Сервісна модель використовує функціональність продукту проекту

для створення потенційної цінності від її розумного використання. Сервісна модель набуває форми проекту, в якій товари що підлягають

продажу вироблені, а послуги забезпечуються за рахунок використан-

ня виробленої системи. Робота системи у рамках цієї моделі орієнто-вана на постійність і тривалість, і до неї традиційно відносилися як до

рутинної. Мета реалізації такого проекту – перетворення потенційної

цінності проекту в реальну через регулярну діяльність. Мета даної

роботи полягає у розробці моделей та інформаційної технології управління змістом проекту пакування програмного забезпечення за

рахунок дослідження предметної області, використання методів сис-

темного та аналізу та обґрунтування використання підходів щодо реа-лізації системних ІТ-проектів для вибору оптимального рішення, з

використанням критеріїв Лапласа, Севіджа, Гурвіца.

Тож, сервісна модель заснована на управлінні знаннями, в якій на-копичений досвід і інформація, що збільшують цінність системи

управління. У роботі наведено теоретичне узагальнення і вирішення

наукового завдання, що дозволяє вдосконалювати процеси управління

змістом та вирішувати проблемні аспекти управління, скорочувати час планування та прийняття управлінських рішень щодо змісту та реалі-

зації проекту.


93

Конвергентний підхід до впровадження інформаційних технологій

в управління проектом створення системи

з обліку робочого часу співробітників ІТ компанії

Марченко В.Ю., студент


Пришвидшення розвитку, покрашення результатів виконання про-

ектів можливе за допомогою введення нових методів планування та управління проектами, застосування найкращих надбань ІТ середови-

ща. Використання інформаційних технологій слугує надзвичайно ко-

рисним фактором, який робить більш структурованою роботу та до-зволяє вирішувати безліч завдань у сфері управлінської діяльності.

Більшість сучасних компаній розглядають методології управління

проектами як ключовий елемент забезпечення конкурентоздатності.

Але сучасні технології та методики щвидко розвиваються, що інколи призводить до методологічної ентропії та плутанини серед методоло-

гій. Практики проектного менеджменту губляться в різноманітті тех-

нологій та інструментів управління, і часто випадково обирають мето-дики для своїх компаній.

Очевидно, що створити єдину модель організаційної структури для

різних компаній неможливо та некоректно, більш ефективно є ство-

рення конвергентного підходу для конкретної компанії виходячи з аналізу всіх існуючих методологій, поєднання кращих елементів ме-

тодологій та специфіки роботи та організаційної структури компанії.

Конвергенція – це обєднання по принципу взаємодоповнення.З урахуванням національних особливостей, традицій, накопичений ком-

панією досвід, урахування всіх особливостей проектів компанії приз-

веде то покрашення та підвищення продуктивності.

Керівник: Гайдабрус Б. В., доцент

1. PMBOK PMI, Project Management Institute, 2004

С.Д. Бушуев, Н.С. Бушуева, Механизмы конвергенции методологий

управления проектами (Киев, 2012).


94

Інформаційна технологія діалогової системи (чат-боту)

з використанням нейронної мережі та дерева рішень

Мякота А.С., студент; Гайдабрус Б. В., доцент


Бот – це деякий програмний комплекс для вирішення будь-яких за-

вдань, що володіє ознаками штучного інтелекту. До них відносяться:

здатність приймати рішення на основі емпірично отриманих даних, розуміти семантику даних, проводити аналіз і видавати оптимальне

рішення.

Чат-бот – це спеціальна програма, яка дозволяє вести діалог з лю-диною шляхом виокремлення інформації на основі певних шаблонів

пошуку та приведення її до стандартизованого виду. Ця розробка до-

зволить частково автоматизувати роботу та підвищить якість прийма-

льної комісії факультету ЕлІТ. Основою чат-боту є нейронна мережа та дерево рішень. Перш за

все, питання від абітурієнта буде проаналізоване синтаксичним аналі-

затором (парсером) на наявність певних слів. Ці слова будуть ключо-вими для дерева рішень. Саме за ними буде здійснено пошук у норма-

тивній базі. Якщо відповідь у документах буде знайдена – абітурієнт її

отримає. У випадку невдачі, питання передається нейронній мережі,

яка намагається знайти найбільш схоже за змістом питання з переліку питань з готовими відповідями. Згорткова нейронна мережа попарно

аналізуватиме слова та словосполучення. Якщо сумарна оцінка для

пари питань перевищить певний ліміт – питання будуть вважатися схожими та абітурієнт отримає відповідь.

Для нормального функціонування нейронна мережа повинна бути

навчена. Для навчання будуть використані відповіді представників приймальної комісії за попередні роки. При отриманні невідомого

питання розроблювана діалогова система переадресує питання «жи-

вій» людині, і отримана відповідь буде використана для самонавчання.

Розроблювана діалогова система може бути інтегрована в роботу приймальної комісії. Відповіді на питання, на які б працівники витра-

тили чимало часу, бот виконає за лічені секунди. Це суттєво полегшує

роботу приймальної комісії.


95

Створення веб-орієнтованого додатку для

проходження онлайн-тесту на вибір спеціальності на факультеті

Єрмоленко С.І., студент


Вступ. Вибір майбутньої професії - справа дуже відповідальна.

Вже не один рік користувачам мережі інтернет в цьому допомагають

різноманітні онлайн-тести на профорієнтацію. Тестування є одним з наочних та легкодоступних видів перевірки. Воно дозволяє швидко та

зручно зорієнтуватися в інформаційному просторі та обрати потріб-

ний напрям. Після проходження онлайн-тесту можна отримати ре-зультат на схильність до того чи іншого роду діяльності [1].

Постановка задачі. Розробити веб-орієнтований додаток для про-

ходження онлайн-тесту на вибір спеціальності на факультеті. Розроб-

лювана програма покликана полегшити вибір абітурієнтам визначити-ся з майбутньою професією.

Для досягнення поставленої мети необхідно виконати наступне:

провести аналіз існуючих аналогів веб-сервісів та консольних

додатків;

озробити перелік функціональних вимог до веб-додатку;

створити прототипи зовнішнього вигляду;

реалізувати додаток за допомогою програмного коду.

Результати. Дослідження актуальності проблеми профорієнтацій-

ної роботи для абітурієнтів факультету електроніки та інформаційних

технологій значно вплинуло на напрям розвитку майбутнього додатку.

А проведений аналіз аналогів веб-сервісів зі схожою функціональніс-тю дозволив визначити їхні ключові особливості та недоліки. Готовий

програмний продукт було протестовано на сумісність з браузерами та

логічність структури. Висновки. Розроблений веб-додаток призначений допомагати абі-

турієнтам у вирішенні питання з майбутньою спеціалізацією. Його

буде розміщено на сайті факультету електроніки та інформаційних технологій.

1. Профорієнтація [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу:

http://osvita.ua/vnz/career/. (дата звернення 25.04.2017)


96

Інформаційна технологія видалення рухомих об’єктів з відео

Лебедєва А.О., студент


Зважаючи на зріст популярності програм для обробки відео, вимо-ги до них також зростають, зокрема вимоги до функціоналу. Однією з

таких функцій є видалення небажаного рухомого об‘єкта з відео. На-

приклад, при зйомці в громадських місцях часто буває необхідно ви-далити випадкових пішоходів або рухомі об'єкті, такі як автомобілі.

Це зумовлено тим, що буває неможливо отримати повний контроль

над зйомкою. Отже, є потреба у створенні інструменту для полегшен-ня даної проблеми.

Реалізована програма виконувала поставлені задачі, а саме відсте-

жувала небажаний рухомий об‘єкт, видаляла його на всіх кадрах, де

він був присутній, та заповнювала пустий простір який залишався після об‘єкту.

Реалізацію даного продукту можна поділити на дві частини: відс-

теження небажаного об‘єкта та його видалення; заповнення пустого простору, що залишився після об‘єкта.

Для визначення руху об‘єктів був використаний метод віднімання

фону, який може надати високу точність результатів. Даний алгоритм

має такі етапи: передобробка, моделювання фону, виявлення руху і постобробка.

Також був застосований метод заснований на розрідженому коду-

ванні даних, а саме на основі використання функції для апроксимації зображення для заповнення пустого простору. Основна ідея даного

підходу полягає у використанні двох заздалегідь підготовлених слов-

ників, один з яких дозволяє отримати розріджене представлення текс-турної інформації, а інший - структурної.

У подальшому продукт можна розвивати у напрямку покращення

якості заповнення пустого простору після видалення. Також для пок-

ращення результату можна додати такі вимоги як видалення тіней та відображень рухомих об‘єктів від дзеркальних поверхонь. Досить

важливо при цьому не збільшувати обчислювальну складність.

Керівник: Кузіков Б. О., доцент


97

Применение элементов технологии дополненной реальности

в экскурсионном каталоге исторических мест города

Вивдич И.К., студент; Кузнецов Э.Г., старший преподаватель

Сумской государственный университет, г. Сумы

Современные компьютерные технологии планомерно проникают

во все сферы общественной деятельности. Сегодня перспективным

считается расширение использования технологий дополненной реаль-ности на социальную сферу интертейнмента. Такая тенденция стиму-

лируется повсеместным использованием популярных у населения

портативных коммуникационных устройств, оснащѐнных датчиками позиционирования, перемещения и положения, а также оснащѐнных

качественными видеокамерами и крупноразмерными дисплеями

(смартфонов, планшетных компьютеров, фаблетов, и т.п.).

Целью представленнй работы является разработка и создание спе-циального экскурсионного издания (буклета), снабжѐнного элемента-

ми технологии дополненной реальности для освещения исторических

памятников архитектуры города. Текстовое наполнение издания со-провождается иллюстрациями описываемых памятников архитектуры.

Суть применения заявленных технологий заключается в том, что при

наведении камеры коммуникационного устройства экскурсанта на

иллюстрации экран устройства демонстрирует трѐхмерную анимиро-ванную модель изображѐнного на иллюстрации объекта. Описанных

подход в сопровождении экскурсий позволяет продемонстрировать

объекты архитектурного наследия, которые в данный момент не до-ступны для просмотра, так как находятся на глубокой реставрации

или были разрушены в результате исторических событий. Исходными

данными для построения моделей служат чертежи, раритетные газет-ные или частные фотографии, сохранившиеся в личных и музейных

архивах.

Воссоздание моделей памятников архитектуры произведено с по-

мощью среды трѐхмерного моделирования «AutoDesk 3DS Max». Подготовка моделей к переносу на коммуникационное устройство

осуществлена с помощью программного пакета «Vuforia» в комплексе

со средой игрового проектирования «Unity». Реализация заявленной технологии осуществлена в виде мобильного приложения, которое

можно загрузить из Internet по адресу, указанному в буклете.


98

Investigation of Industrial Robot-manipulator Computer Model

Motion Control

Kulyabka A.V., Student; Kuznetsov E.G., Senior Lecturer


An objective reason for the arising and development of modern Robot-

ics is a constant need flexible automation for production, for removing a

person from direct participation in native production, for decrease disad-vantage of traditional means of automation. The object for computer simu-

lation is a robot-manipulator ―FANUC LR Mate 200iC‖. This compact

high-speed robot with high positioning accuracy is ideal as a tool for study-ing the control of robotic systems. Equipping the robot-prototype by special

tools allows to learn the various aspects of the use of such systems in the

workplace. The study develops a robot-manipulator simulator, which in-

cludes a computer model of the robot and its movement control. In order to achieve the objectives of the study were assigned the following tasks: to

develop a mathematical model of prototype robot-manipulator elements

movement; to analyze the programming techniques of the movements of computer models by Autodesk Inventor tools; to develop a motion control

algorithm of a robot-manipulator.

In order to program the manipulator motion in Autodesk Inventor, it is

uses the auxiliary (transient) geometry of the Autodesk Inventor application programming interface (API). The auxiliary geometry is designed to solve

by API a set of mathematical tasks, mostly geometric. Elements of auxilia-

ry geometry are created using calls to the appropriate methods of the ob-jects and are widely used in Autodesk Inventor API. Unlike most other

geometric API objects, these objects do not have visual display tools. Most

often, these are abstract mathematical proxy objects that are designed to manage the ―real‖ geometry of Autodesk inventor.

In the course of carrying out the work, an analysis of the existing infor-

mation technologies for the control of robot-prototype computer models

was carried out. The functioning controlled computer model of an industrial robot-manipulator and developed technology for its creation is a result. The

application of the resulting technology in the education process enables to

learn how to control robotic systems, to examine the functional require-ments of the model development environment, and to reinforce the pro-

gramming skills of the controller systems.


99

Система управления учебным процессом

в университете – «StudNote»

Бабко И.И., студент; Переход Е.А., студент

Лавров Е.А., профессор


Введение. Система образования требует высокой организованно-

сти и четкой структурированной подачи информации. Все чаще и ча-

ще не только студенты, но и люди, уже получившие высшее образова-

ние, нуждаются в усовершенствовании своих знаний с помощью он-

лайн курсов и все чаще используют в обучении планшетные устрой-

ства и мобильные гаджеты. В свою очередь, современная молодежь

требует максимальной мобильности и ориентируется на социальные

сети. Поэтому, именно от качества и удобства зависит успех систем e-

learning.

Постановка задачи. Разработать уникальную e-learning систему,

похожую на социальную сеть, для максимального вовлечения в про-

цесс обучения не только молодого поколения студентов, но и также

преподавателей, создать гибкую структуру интерактивного расписа-

ния, с внедренной системой быстрого поиска ―Real-time search‖.

Результаты. Разработаны:

Алгоритм быстрого автоматического формирования сущностей в

виде странички с эмуляцией пары;

Система мгновенного поиска в «реальном времени»;

Модуль интерактивного расписания;

Реализована система уведомлений о крайних сроках сдачи работ.

Реализована технология автоматической подгрузки расписания в

личный кабинет студента и преподавателя.

Апробация. Проведена в Сумском государственном университете

и Сумском национальном аграрном университете (Украина).


100

Оптимізація використання процедур контролю якості продукції

в технологічному процесі машинобудівного виробництва

Бахмач М.В., студент; Казлаускайте А.С., студент;

Лавров Є.А., професор


Введення. В умовах сучасної промисловості головною задачею є

випуск якісної продукції. Також зростаючі об‘єми економічної інфор-

мації та складна структура сучасного виробництва потребують якісно-

го нового підходу до проектування та управління технологічними

процесами.

У зв‘язку з цим активізуються роботи з впровадження нових інфо-

рмаційних технологій у системи управління якістю продукції на ма-

шинобудівельних виробництвах.

Постановка задачі. Метою даної роботи є розроблення інформа-

ційної технології для визначення оптимального розподілу операцій

контролю за етапами технологічного процесу.

Результати. Проведено обстеження технологічних процесів на

Сумському машинобудівельному науково-виробничому об‘єднанні ім.

М.В. Фрунзе та на Лебединському заводі поршневих кілець (Сумська

обл.).

Виявлені:

Багатоваріантність організації способів контролю якості виро-

бничого процесу;

Суттєвий вплив технологій контролю на якість продукції;

Виробничі затрати.

Поставлена задача оптимізації надійності, відомості до задачі мак-

симізації прибутку підприємства.

Обґрунтована доцільність вибору в якості базової математичної

проблеми функціональної мережі узагальненого структурного методу

д.т.н. професора Губінського А.И.


101

Функціональна мережа описує логіко - часові зв‘язки між основни-

ми операціями технологічного процесу, операціями функціонального

контролю, контролю роботоспроможності, організаційного контролю,

а також процесами виправлення помилок («доопрацювання») і повто-

рним виконанням основних операцій.

Реалізовані процедури:

Генерації варіантів призначення операцій контролю на етапи те-

хнологічного процесу.

Оцінювання альтернативних варіантів технологічних процесів з

різними комбінаціями способів контролю.

Вибору національного з економічної точки зору варіанта органі-

зації контрольних процедур.

Для проведення відповідних розрахунків був використаний до-

опрацьований з урахуванням специфіки задачі, що розглядається, про-

грамний комплекс.

Апробація. Технологія апробована та впроваджена в систему

управління якістю продукції на Лебединському заводі поршневих

кілець.

Висновки та перспективи подальших досліджень.Результати го-

сподарчої діяльності машинобудівельних підприємств суттєвим чином

залежать від способів та об‘ємівпроцедур контролю якості продукції.

Використання апарату функціональних мереж дозволяє оптимізувати

стратегії впровадження в технології контрольних точок. Розроблена

інформаційна технологія може та повинна стати невід‘ємною части-

ною системи підтримки прийняття рішень в службі управління якістю

продукції машинобудівельного підприємства.

Подальші дослідження будуть направлені на:

На реалізацію процедур інтеграції програмного продукту з ін-

шими підсистемами інформаційної технології управління якістю

(«Статистичний аналіз порушень», « Пошук «вузьких» місць», та ін..).

Дослідження та розробку нових технологій отримання достовір-

них вихідних даних для проведення високоточних розрахунків.


102

Анализ организации деятельности операторов-исследователей

в инжиниринговой компании ТОВ «АС Билт Дата»

Войцеховский Я.С., аспирант; Лавров Е.А., профессор


Введение. В связи с усложнением технологических процессов в

современных системах производства, транспортировки жидкостей и газов и, как следствие, - высокими рисками аварий возникает необхо-

димость оперативного поиска возможных «узких мест». Компания

«АС Билт Дата» является одной из инжиниринговых аутсорсинговых компаний, имеющей отделения в г. Бьюри (Манчестер, Великобрита-

ния), г. Маргао (Гоа, Индия), г. Сумы (Украина). Новизна предметной

области исследований фирмы вызывает большие сложности в органи-зации работы персонала, что связано с большими рисками.

Постановка задачи. Провести анализ организации работы опера-

торов-исследователей с целью поиска эргономических резервов по-

вышения эффективности компании. Результаты. По классификации эргатехнических систем (ЭТС) ис-

следуемую систему можно охарактеризовать следующим образом:

• подкласс человеко-машинных систем (ЧМС) - информацион-

ные;

• тип ЭТС – производящие информацию;

• виды ЭТС – исследовательские;

• эргатический элемент –оператор- исследователь;

• орудие труда – автоматизированная система научных исследова-

ний (АСНИ);

• предмет труда – исследуемый объект или его модель;

• продукт труда – новая информация об объекте (в т. ч. о возмож-

ных нарушениях и дефектах оборудования);

Система относится к классу полиэргатических в связи с наличием

большого количества операторов, взаимодействующих между собой в едином информационном пространстве:

операторы-исследователи (несколько десятков), работающих в

офисе предприятия г. Сумы;


103

операторы-руководители, в том числе и супервайзеры (работают

в офисах г. Сумы (Украина), г. Бьюри (Великобритания), г. Маграо

(Индия).

АСНИ оборудована программным комплексом – RealityLinx (V-

SuiteCore).

Укрупненный анализ технологического процесса исследований:

• сканирование объекта (с помощью лазерных, ультразвуковых,

тепловых сканеров);

• построение исходной модели для проведения исследований;

• построение 3D-модели;

• поиск «узких мест» и возможных нарушений технологического

процесса.

Разработаны схемы алгоритмов возможных вариантов алгоритмов

деятельности операторов – исследователей в виде функциональной

сети. Выводы. Качество продукта труда (новая информация об объекте

исследования) существенно зависит от многих факторов, таких как:

технология сканирования объектов;

организация АСНИ:

o базовое программное обеспечение построения 3D моде-

ли,

o степень автоматизации диагностических и контрольных

процедур);

o наличие элементов СППР;

квалификация персонала;

способы распределения работы между исполнителями;

способы контроля качества получаемой информации;

технологии коммуникации между операторами (организация

групповой деятельности);

условия труда на рабочих местах операторов

Задачами следующего этапа исследования являются:

выяснение степени влияния факторов на экономические показа-

тели деятельности фирмы;

разработка методов оценки деятельности;

разработка методов оптимизации деятельности.


104

Подход к распределению персонала

при планировании обслуживания мероприятий

Данилова Л.В., студент; Лавров Е.А., профессор


Введение. Эффективность бизнеса в значительной степени опреде-

ляется человеческим фактором. От того, кто занимается продажами,

существенно зависит рыночная успешность продвижения различных

товаров.

Постановка задачи. Разработать методологию учета индивиду-

альных особенностей и предпочтений обслуживающего персонала при

формировании планов выхода работников для обслуживания различ-

ных мероприятий.

Результаты. Предлагается:

Ведение специальных таблиц, связывающих между собой ха-

рактеристики персонала и объемы продаж различных видов

продукции, а также характеристики мероприятий с учетом кон-

тингента обслуживаемых, времени проведения и т.д.;

Применение технологий интеллектуального анализа типа «Что

будет, если?»

Для решения задачи предлагаем использовать математическую мо-

дель «Ассоциативные правила» [1,2].

Апробация. Предложенная методология проходит проверку на

предприятии общественного питания («CoffeeMan», Сумы, Украина).

Литература

1. Ian H. Witten, Eibe Frank and Mark A. Hall. Data Mining: Practical

Machine Learning Tools and Techniques. — 3rd Edition. — Morgan

Kaufmann, 2011. — P. 664.

2. Паклин Н. Б., Орешков В. И. Бизнес-аналитика: от данных к зна-

ниям . — СПб.: Изд. Питер, 2009. — 624 с.


105

Автоматизация выбора стратегий управления предприятием

на основе марковской задачи принятия решений

Данилова Л.В., студент; Лавров Е.А., профессор


Введение. В условиях рыночной экономики и ужесточающей кон-

куренции между предприятиями усложняется процедура принятия

решений об оптимальных стратегиях управления бизнесом в предпри-

ятиях общественного питания.

Постановка задачи. Разработать модель, позволяющую на основе

имеющейся информации о возможных состояниях бизнеса предприя-

тия и переходах между этими состояниями, а также о потенциальных

доходах, выбирать оптимальную стратегию на определенный период

управления.

Результаты. Формализованная постановка задачи. Задача выбора

стратегии управления сведена к марковской задаче принятия решений,

по которой разработана модель. Считаем заданными: возможные со-

стояния (отличный, хороший и удовлетворительный объем продаж);

переходные вероятности и соответствующие месячные доходы по

каждому из вариантов; возможные стратегии управления для каждого

из вариантов.

Автоматизация расчетов На базе модели реализована Excel-

технология принятия решений. Созданы: матрицы по исходным дан-

ным; формулы для вычисления ожидаемых доходов, получаемых за

один этап при некоторой стратегии для заданного состояния; формулы

для вычисления ожидаемых доходов для каждого заданного состояния

с учетом оптимального решения, принятого на предыдущем этапе с

использованием соответствующей стратегии.

Апробация. Результаты используются при составлении понедель-

ных планов мероприятий по совершенствованию бизнеса в кофейне

«CoffeeMan» (Сумы, Украина).


106

Аналіз методів оцінки юзабіліті інтерфейсів

Єрмоленко С.І., студент; Лавров Є.А., професор


Ситуація на ринку послуг в останні роки зазнає великих змін. Через

значне збільшення числа компаній, на сьогодні якість послуги, що

пропонується виробником, безпосередньо впливає на рівень задоволе-

ності користувача та, як наслідок, вибір послуги.

Користувачам важко сприймати повільні і складні сайти, більшої

популярності набувають прості або добре структуровані ресурси. То-

му творці деяких електронних ресурсів намагаються за рахунок їх

ергономічності підвищити попит на власну послугу [1].

Ергономічність особливо складних систем - характеристика, яку

користувачеві складно визначити до того, як пройде тривалий період

використання продукту. Тобто споживач не має можливості оцінити

важливу характеристику якості продукту. Саме для цього і були роз-

роблені методики оцінки юзабіліті.

System Usability Scale, SUS. SUS - розроблена Джоном Бруком

оцінка юзабіліті, яка включає 10 пунктів, в якій непарні номери сфор-

мульовані позитивно, а парні - негативно. Щоб використовувати SUS,

учасникам повинна бути видана шкала від 1 до 5, а максимальна оцін-

ка складе 100 балів. SUS є найпопулярнішим опитувальником для

вимірювання сприйняття юзабіліті.

Інформаційна продуктивність.

До інформаційного пошуку, тобто знаходженню на моніторі об'єк-

та із заданим ознакою, зводиться багато видів діяльності користувача.

Математичне сподівання часу пошуку обчислюється за формулою:

де N - загальний обсяг інформації (кількість елементів на екрані

користувача); M - кількість елементів, що володіють заданим для по-

шуку ознакою; η- оперативний обсяг зорового сприйняття; t - трива-

лість зорової фіксації, що залежить від способу кодування інформації і

складності рішення задачі.


107

Для визначення параметра t в кожному конкретному випадку ви-

користовують методику, засновану на поєднанні експериментального

і аналітичного методів.

Інформаційна продуктивність інтерфейсу і швидкість виконання -

слабо корелюють величини. Рішення, що дозволяє запитувати у кори-

стувача менше інформації може займати більше часу, і навпаки.

Час, необхідний користувачу для вибору з різноманіття варіантів

описує закон Хіка.

де n – кількість можливих альтернатив, T – середній час виконання

дії, b – константа, визначена виходячи з характеристик користувача.

Сценарії використання. Сценарій використання (англ. Use Case) –

це документ потенційних вимог для створення нової системи або змі-

ни існуючої. Кожен варіант описує один або кілька способів взаємодії

системи з кінцевим користувачем або іншою системою, для досягнен-

ня певної мети. Як правило, варіанти використання відповідають на

питання «Що повинна виконати система для конкретного актора?", Не

відповідаючи на питання «Яким чином система повинна це реалізува-

ти?» Повнота функціональних вимог до розроблюваної системі дося-

гається специфікацією всіх варіантів використання з відповідними

сценаріями, що відображають всі побажання користувачів до розрозб-

люваної системи [2].

Поліпшення якості розроблення користувацького інтерфейсу при-

йнято досягати за окремими показниками. Залежно від отриманих

значень визначають, у якому напрямку рухатися, тобто які саме пока-

зники юзабіліті слід поліпшувати. Вищезгадані методи оцінки юзабі-

літі дозволяють поглянути на проблему з декількох сторін.

1. Preece, J., Rogers, Y., Sharp, H., Benyon, D., Holland, S. & Carey, T.

Human-Computer Interaction.– MA: Addison-Wesley, 1994, pp 143-

148.

2. Leitner G., Hitz M., Holzinger A. HCI in Work and Learning, Life and

Leisure.– Springer, 2010, pp 34-52.


108

Метод проектирования адаптивных диалоговых систем

с использованием полумарковской модели принятия решений

Ермоленко С.И., студент; Лавров Е.А., профессор


Пасько Н.Б., доцент


Введение. По определению Дж. Мартина диалоговая система эф-

фективна только тогда, когда функционирует так, как ожидает этого

пользователь. Несмотря на обилие работ в области адаптивных систем

и юзабилити, универсальная эффективная модель механизмов адапта-

ции к требованиям пользователей отсутствует.

Постановка задачи. Разработать механизм адаптации диалоговой

системы к особенностям пользователей с учетом ограничения на вре-

мя.

Результаты. Структура диалоговой системы представляется в виде

множества состояний, в которых может находиться система,

возможных переходов между состояниями.

Известно множество возможных категорий пользователей (опреде-

ляется путем решения задачи кластеризации).

Определяются альтернативные способы организации системы во

всех возможных состояниях.

Для каждого варианта организации системы в каждом состоянии

для каждой категории пользователей определяем:

Вероятности возможных переходов

Характеристики случайных величин времени переходов

Степень субъективного ощущения дискомфорта работы с ин-

формационной системой в текущем состоянии.

Задача состоит в выборе для каждого состояния решения такого,

которое обеспечивает максимум вероятности попадания диалога в

желаемое финальное состояние системы при выполнении ограничения

на мат. ожидания времени диалога и степени дискомфорта.

Задача сведена к задаче оптимизации полумарковского процесса

принятия решений, решение которой проводится с использованием

модели линейного программирования.


109

Автоматизированная система поддержки деятельности эргономи-

стов по качеству электронных учебных материалов

для e-learning

Переход Е.А., студент; Ермоленко С.И., студент;

Лавров Е.А., профессор Сумской государственный университет, г. Сумы

Барченко Н.Л., ст. преподаватель


Введение. Проведенный анализ показал, что эргономическое каче-

ство электронных учебных модулей влияет на качество учебно-познавательной деятельности.

Постановка задачи. Необходимо в технологию разработки новых

электронных учебных модулей включить обязательный этап приемки,

включающий в том числе и эргономическую экспертизу. Результаты. Для оценивания были выделены критерии: соответ-

ствие между системой и реальным миром; видимость системного ста-

туса; профилактика ошибок; гибкость и эффективность; доступность; информационная перегрузка; помощь и документация; пользователь-

ский контроль и свобода; мотивация к обучению; способность к осво-

ению навыками работы с системой; пользовательский интерфейс;

удобство навигации; соответствие стандартам; учебный контент. Разработана информационная система, обеспечивающая работу

экспертов отдела эргономики университета, отвечающих за эргономи-

ческую экспертизу учебных материалов. Система включает:

базу правил оценивания модулей,

механизмы логического вывода,

систему управления документооборотом.

Апробация. Апробация проведена в:

Харьковской инженерно-педагогической академии;

Национальном университете биоресурсов и природополь-

зования Украины;

Сумском национальном аграрном университете;

Сумском государственном университете.


110

Метод аналізу ефективності структурного складу

механічного цеху на машинобудівному підприємстві

Бахмач М.В., студент; Казлаускайте А.С., студент; Лавров Е.А., професор

Сумський державний університет, м. Суми Останнім часом активізуються роботи із впровадження нових ін-

формаційних технологій у системі керування якістю продукції на під-приємствах.

Використання сучасних інформаційних технологій дозволяє під-вищити ефективність організації виробничого процесу. Широкого розповсюдження набувають різні системи для планування ресурсів підприємства, наприклад, німецька система «SAP ERP», однак їх інте-грація в управлінську структуру потребує значних часових та фінан-сових ресурсів, що в нинішній економічній ситуації не завжди є ефек-тивним рішенням проблем. Тому, актуальною є проблема розробки інформаційних систем локально на підприємстві. Даний підхід дозво-ляє розробляти програмні засоби, що спеціалізуються на вирішенні конкретної проблеми.

Було проведено дослідження виробничих процесів на Лебединсь-кому заводі поршневих кілець (Сумська обл.), сформульована задача оптимізації структурного складу дільниці механічного цеху, що зво-диться до задачі вибору оптимального складу обладнання та рівня його навантаження. Моделювання процесів виробництва здійснюється в середовищі програного додатку «Simulink». Діяльність окремих компонентів описується набором функціональних блоків із задими параметрами. Ці елементи відображають робочі операції та логічні умови, які їх пов‘язують. Для кожного блоку задаються показники: часу виконання, умови виконання, пропускної здатності, швидкості обробки запитів та ін..

Побудовано різні варіанти моделей структурного складу механіч-ного цеху, що описують логіко-часові зв‘язки між основними операці-ями технологічного процесу. Розглянуто 5 варіантів можливого структурного складу та його взає-модії. За результатами моделювання було виявлено оптимальну мо-дель, що дозволяє оптимізувати швидкість виконання робочих задач та рівномірно розподілити навантаження між функціональними еле-ментами.


111

Подход к построению информационной системы

прогнозирования результатов футбольных матчей

Клименко И.В., студент; Лавров Е.А., профессор


Введение. Развитие букмекерства вызвало появление компаний,

которые занимаются прогнозированием результатов футбольных мат-

чей. Все прогнозы делаются вручную спортивным аналитиком, или же

с использованием программных систем, которые пока не обеспечи-

вают достаточного качества.

Постановка задачи. Разработать информационную систему, обес-

печивающую прогноз результата проведения футбольного матча.

Результаты. В качестве методологической базы приняты концеп-

ция и модели проф. С. Штовбы. Разработана нечеткая математиче-

ская модель прогнозирования. Входными переменными являются:

Х1 - разница потерь ведущих игроков;

Х2 - разница игровых динамик;

Х3 - разница в классе команд ;

Х4 - фактор поля;

Х5 - встречи команд.

Для оценке выходной переменной используется пять лингвистиче-

ских термов:

Крупный проигрыш;

Проигрыш;

Ничья;

Выигрыш;

Крупный выигрыш;

Разработаны: база правил; система логического вывода; подсистема

объяснений; система интерфейсов.

Апробация. Система проходит экспериментальное исследование в букмекерских компаниях «Bear Bet» и «Betfaq»


112

Метод многокритериального распределения функций

между операторами АСУТП магистрального газопровода

Кошара В.С., студент; Плакс Р.Д., аспирант;

Лавров Е.А., профессор


Введение. Оперативная ситуация на газопроводе требует быстрого

принятия решений в т.ч. по распределению функций между операто-

рами технологами. По вине человека происходит более 80 процентов

аварий. Поэтому от оптимального распределения функций во многом

зависит возможность безаварийной работы.

Постановка задачи. Разработать модель определения оптимально-

го закрепления заявок за операторами АСУТП с учетом возможного

многокритериального характера задачи для СППР оператора- руково-

дителя.


Метод описания деятельности оператора-технолога на базе функ-

циональной сети;

Библиотека моделей описания деятельности по реализации раз-

личных функций;

Система формирования моделей текущего состояния оперативно-

го персонала;

Система экспертного формирования множества критериев (без-

ошибочность, своевременность, занятость операторов, мотива-

ция, условия труда на рабочих местах, квалификация и др.)

Система экспертного формирования системы показателей важно-

сти критериев;

Технология многокритериального оценивания возможных аль-

тернативных вариантов распределения функций, основанная на

методе анализа иерархий Томаса Саати.

Апробация. Проведена на компрессорной станции КС-33

«Гребінківська» Лубенского линейно-производственного управ-

ления магистральних газопроводов.


113

Метод прогнозирования качества учебно-познавательной

деятельности студентов в условиях электронного обучения

Бабко И.И., студент; Переход Е.А., студент


Введение. В наше время прогнозирование стало пользоваться ко-

лоссальным спросом. Например, в медицине, прогнозирование разви-

тия доброкачественных опухолей является очень важным фактором,

поскольку от этого зависит судьба человека, или в экономике прогно-

зирование используют для подсчета будущих потенциальных варьи-

руемых затрат. Именно благодаря программному алгоритму прогно-

зирования, Дональд Трамп привлек заинтересованных в нем, как в

лидере людей в штатах и выиграл президентские выборы. Если вовре-

мя подсказать студенту его сильные стороны и подсказать правильное

направление - он быстрее обретет, так всем необходимую, внутрен-

нюю мотивацию, чтобы учиться с большей вовлеченностью.

Постановка задачи. Разработать модуль прогнозирования успева-

емости для студентов, базируясь на модели Lotka-Volterra и интегри-

ровать этот модуль в e-learning систему StudNote. Такой модуль пока-

жет студентам их сильные стороны, а также подскажет в каком

направлении лучше всего двигаться что бы реализовать потенциал

наиболее успешнее.


Интегрирован алгоритм, построенный на математической модели

Lotka-Volterra;

Интегрирована технология построения графиков - ―on the fly‖;

Создан новый метод составления, обработки и парсинга получен-

ных данных;

Теперь студенты могут видеть свою статистику и просматривать

прогнозы в виде графиков, что может помочь в дальнейшем.

Апробация. Проведена в Сумском государственном университете

и Сумском национальном аграрном университете (Украина).

Научный руководитель: Лавров Е. А., профессор


114

Анализ рынка программных комплексов для построения

информационных моделей сложных промышленных объектов

Плакс Р.Д., аспирант; Войцеховский Я.С., аспирант


Введение. В связи с усложнением разработки промышленных объ-

ектов и возникновении ряда проблем, таких как: ошибки на всех эта-

пах проектирования и строительства, низкие темпы производств. Воз-никла необходимость внедрения информационного моделирования

(BIM) для проектирования сложных промышленных объектов. BIM –

это процесс создания и управления информацией об объекте на всех стадиях жизненного цикла. Внедрение информационной модели поз-

воляет повысить производительность, сократить сроки выдачи про-

ектной документации, уменьшить количество ошибок, организовать

успешную совместную работу. Постановка задачи. Эта технология активно развивается, а под

воздействием агрессивного маркетинга продвигается во всех областях

промышленности как единственная универсальная технология для построения модели. Поэтому необходимо провести анализ существу-

ющих программных комплексов для определения наиболее эффектив-

ного продукта решения проблем.

Результаты. Одно из самых популярных BIM-решений среди ар-хитекторов – ArchiCAD. В ArchiCAD есть и универсальные инстру-

менты моделирования, а также существуют инструменты оформле-

ния-выпуска рабочей документации, и развитые средства импорта-экспорта данных, и визуализация, и много всего, что необходимо ар-

хитектору для каждодневной работы.

Tekla Structures – BIM-решение для конструкторов. Отличительная черта этого продукта – возможность работать с проектами больших

размеров, большая база типовых узлов и инструменты создания соб-

ственных типовых решений, средства компоновки и выпуска доку-

ментации, интеграция со станками ЧПУ и огромное число автомати-зированных функций, «заточенных» под задачи конструкторов.

MagiCAD – инженерное решение которое позволяет строить трех-

мерную модель, производить инженерные расчеты, собирать специ-фикации и получать отличные результаты в кратчайшие сроки. Про-

дукт состоит из модулей, которые закрывают многие инженерные


115

разделы, но наибольшей популярностью у инженеров пользуются

модули, связанные с отоплением, вентиляцией и кондиционировани-ем. Минусы MagiCAD заключаются в том, что он базируется на сто-

ронних платформах (AutoCAD и Revit), из-за чего некоторые аналити-

ки исключают MagiCAD из состава BIM-решений.

V-Suite Core - это платформа, в основе которой лежит управление, интеграция и взаимодействие 3D-виртуальных объектов. Полная и

интерактивная модель объекта, состоящая из базы данных тегов, стан-

дартов, описаний, а также механизм управления изменениями, позво-ляет модели завода оставаться актуальной и поддерживать целост-

ность модели.

Revit – BIM-решение от компании Autodesk. Сейчас это одно ре-шение с различными настройками в составе комплекта Building Design

Suite. Самая сильная сторона Revit на данный момент – это строитель-

ные конструкции. Главная особенность Revit заключается в том, что в

нем практически нет 2D-редактора: подразумевается, что вся доку-ментация автоматически строится из 3D-модели.

Выводы. Для выбора программного комплекса использовался ме-

тод анализа иерархии. Это метод сопоставительного анализа и ранжи-рования объектов, характеризующихся наборами критериев и показа-

телей, количественных и качественных. На основе проведенного ана-

лиза, показанного в таблице 1, рассмотренные решения не покрывают

полностью все среды использования так как область применения BIM становится более комплексной.

Таблица1 – Эффективность применения программных комплексов

Научный руководитель: Лавров Е. А., профессор

Название программы

Область применения

Архитектура Конструкции Инженерия Землеустройство

ArchiCAD 90% 25% 10% 15%

Revit 50% 50% 20% 40%

Tekla Structures

35% 70% 50% 0%

V-Suite Core 20% 90% 40% 30%

MagiCAD 15% 50% 70% 0%


116

Автоматизация распределения входящих заявок

между исполнителями в продуктовой ИТ компании

Рокитянский А.В., студент; Лавров Е.А., профессор


Введение. Современные паттерны развития ИТ компаний демон-

стрируют всѐ большее стремление к автоматизации максимального

числа процессов. Автоматизация распределения входящих заявок

должна стать неотъемлемой составляющей любой современной си-

стемы поддержки пользователей, поскольку для любой продуктовой

ИТ компании основной задачей выступает оперативное решение лю-

бых проблем конечных пользователей системы.

Постановка задачи. Распределение задач в современных системах

поддержки пользователей требует вовлечения дополнительных чело-

веческих ресурсов – руководителей. Подобный подход не является

рациональным, поскольку человеку необходимо больше времени на

принятие решения, и он не всегда может учесть всех доступных ис-

полнителей при выборе. Поэтому необходимо разработать систему,

которая будет автоматически распределять задачи в системе.

Результаты. Для решения задачи автоматического распределения

заявок было использовано систему рейтингов для разных ролей ис-

полнителей и для разных выделенных проблемных областей, за реше-

ние которых исполнители несут ответственность. Рейтинг строится на

основе следующих атрибутов исполнителя:

- уровень технических познаний исполнителя;

- производительность исполнителя в текущей системе, что включа-

ет в себя успешно и неуспешно выполненные заявки;

- критерии поведенческих шаблонов исполнителя.

После поступления каждой новой заявки все заявки, которые не

взяты в работу, автоматически перераспределяются между исполните-

лями. Алгоритм перераспределения основан на венгерском алгорит-

ме, в котором для обозначения стоимости работ предложено исполь-

зовать текущую позицию исполнителя в рейтинговой системе.


117

Комп'ютерна технологія прогнозування якості навчальної

діяльності в модульних системах електронного навчання

Рудакова Н.О., студент; Вакал С.М., студент; Лавров Е.А., професор Сумський державний університет, м. Суми

Барченко Н.Л., старший викладач Сумський національний аграрний університет, м. Суми

Вступ. Вимогою до навчальних систем є здатність адаптації до ін-

дивідуальних особливостей кожної людини, що навчається, низький рівень якої призводить до відсутності мотивації у студентів та викла-дачів, що в свою чергу знижує ефективність електронного навчання.

Використання технології інтелектуального агента в навчальному середовищі забезпечить можливість вирішити задачу оптимізації яко-сті людино-машинної взаємодії та дозволить враховувати мотивацію, рівень підготовки та інші особливості студентів. Необхідними є мо-дуль прогнозування вхідних даних для оптимізації та модуль вибору раціональної технології навчання.

Постановка задачі. Розробити інформаційну технологію для ви-бору оптимальної стратегії, яку інтелектуальний агент повинен запро-понувати людині-оператору. Цільовою функцією задачі оптимізації є максимально можлива ймовірність безпомилкового виконання, а об-меженнями доцільно вважати час виконання та рівень складності.

Задача оптимізації зведена до задачі лінійного програмування, в якій керованими змінними є бінарні змінні, що описують вибір мож-ливих діалогових процедур.

Результати. Розроблена інформаційна технологія прогнозує ймо-вірність безпомилкового виконання модулю, математичне сподівання часу виконання та наявність відмови від діяльності, враховуючи інди-відуальні параметри студента та зовнішнього середовища; вирішує задачу оптимізації, змінюючи функціональну мережу на кожному кроці управління діалогом в залежності від фактичних даних; пропо-нує користувачу раціональні технології навчання.

Висновки. Створені оптимізаційні моделі для визначення оптима-льної стратегії людино-машинної взаємодії дозволяють підвищити ефективність навчання в системі "студент-комп'ютер" та забезпечити високий рівень інтерактивності і адаптивності електронного навчання.


118

Метод автоматической редукции функциональных сетей

для задач моделирования операторской деятельности

в критических системах

Федорова А.В., студент; Лавров Е.А., профессор


Пасько Н.Б., доцент

Сумский национальный аграрный университет, г. Сумы

Введение. Комплексная автоматизация производства не только не

освобождает человека от оперативного управления технологическими

процессами, но и усложняет его деятельность. По вине человека про-

исходит более 80 процентов аварий в т.н. критических системах .Это -

системы с большими ущербами, которые могут возникнуть вследствие

различных нарушений (химическое производство, энергетика, маги-

стральные газопроводы, авиация и т.п.).

Постановка задачи. С целью проектирования оптимальных алго-

ритмов деятельности в условиях жестких временных ограничений для

принятия решений обеспечить возможность оперативного оценивания

надежности операторской деятельности. Для этого необходим метод

автоматического (без участия человека) оценки вариантов возможных

действий.

Результаты. Задача оценивания сведена к задаче редукции функ-

циональной сети (ФС), описывающей деятельность оператора. ФС

задается с помощью процедуры установления логико-временных свя-

зей между операциями или типовыми функциональными единицами

деятельности (ТФЕ). Для типовых блоков операций , т.н. типовых

функциональных структур ( ТФС) выведены математические модели

для оценки показателей безошибочности и времени выполнения. При

этом основная сложность состоит в обеспечении идентификации в

структуре ФС типовых блоков (ТФС) и реализации процедуры авто-

матической редукции (―сворачивания ‖) ФС.

Для проведения редукции разработаны:

библиотека описаний ТФС;

технология автоматической редукции ФС ( Рис.1)


119

Рисунок 1 – Основные этапы процесса редукции ФС

Апробация. Метод использован при разработке моделирующено

квалиметрического комплекса эрготехнических систем.


120

Аналіз проблем людського фактору

в задачах забезпечення кібербезпеки

Щербань Т.В, студент; Кіншаков Е.В. студент; Лавров Е.А., професор


Проблеми кібербезпеки, набули надзвичайної актуальності. Інфор-

маційна безпека (ІБ) складається з цілого комплексу різних заходів і

дій. Це, перш за все, контроль дій різного роду суб'єктів - рядових

співробітників компанії, привілейованих користувачів, ІТ-аутсорсерів,

контрагентів. Крім того, це чітке розмежування прав доступу всереди-

ні компанії, використання резервного копіювання даних, а також ная-

вність простої, зрозумілої і доведеної до відома працівників політики

безпеки. У поточних реаліях захист повинен бути досить гнучким,

щоб забезпечити і достатній рівень захищеності, і виконання бізнес-

цілей. Згідно з інформацією, яка міститься в дослідженні Lloyd's of

London і Cyence, фінансові втрати від масштабної кібератаки можуть

коштувати світовій економіці від 15,6 млрд до 121 млрд доларів. Якщо

розглядати найбільш песимістичний сценарій розвитку подій, то втра-

ти від кібератак можуть перевищити економічний збиток від урагану

«Катріна», який став найбільш руйнівним в історії Сполучених Шта-

тів. Втрати від нього склали 108 млрд доларів. У доповіді вказуються

два потенційних сценарію розвитку глобальної кібератаки: злом про-

вайдерів хмарних сховищ або використання можливих вразливостей в

операційних системах.

У першому сценарії хакери модифікують «гіпервизор», керуючу

систему хмарних сховищ, в результаті чого всі зберігаються файли

виявляються загубленими. У другому варіанті розглядається гіпотети-

чний випадок, коли кібераналітік випадково забуває в поїзді сумку, в

якій зберігається доповідь про уразливість всіх версій операційної

системи, встановленої на 45% всіх світових пристроїв. Ця доповідь

згодом продається кримінальним групам. Мінімальний збиток при

першому сценарії складе від 4,6 млрд до 53,1 млрд доларів. При дру-

гому сценарії втрати складуть від 9,7 млрд до 28,7 млрд доларів.

Людський фактор. Саме проблема «надійних рук» або, кажучи ін-

шими словами, кваліфікованих кадрів є однією з найбільш нагальних.

Вона має особливу актуальність протягом усіх останніх років, тому


121

що на сьогоднішній день людина залишається найбільш уразливим

ланкою в ІТ-інфраструктурі.Найслабша ланка в інформаційній безпеці

банку - це співробітник компанії. Якщо співробітники не дотримують-

ся правил безпеки, то технології не зможуть допомогти захиститися.

Так, при використанні соціальної інженерії зловмисники можуть

змусити співробітника організації здійснити якусь дію, яке спростить

проведення атаки, пояснює експерт. «Часто, щоб підібрати пароль до

аккаунту, зловмиснику не обов'язково його« зламувати »- вся інфор-

мація про пароль є в профілі соціальних мереж або поруч з робочим

столом. Навіть співробітники на керівних позиціях виробляють мані-

пуляції, спровоковані зловмисниками. Окремим рядком можна приве-

сти небажання працівників слідувати політиці і вимогам по ІБ заради

спрощення своєї роботи». Щоб мінімізувати вплив людського факто-

ра, потрібно постійно підвищувати обізнаність співробітників в облас-

ті ІБ, а також впроваджувати систему контролів і моніторингу дотри-

мання політик і вимог в області ІБ. Серед основних способів мініміза-

ції загрози ІБ -підвищення обізнаності персоналу в питаннях ІБ, про-

ведення тестів, ділових ігор, кібернавчань.

У зв'язку з проблемою ризиків, які несе людський фактор, цікаво

згадати дослідження антивірусної компанії ESET, опубліковане в лип-

ні 2017 року. Чотири компанії з п'яти недооцінюють ризики ІБ, пов'я-

зані з людським фактором. Такий висновок зробили співробітники

ESET після опитування інтернет-користувачів з СНД. Респондентам

запропонували вибрати відповідь на питання «Чи проходили ви на

роботі тренінг з інформаційної безпеки?». Негативна відповідь ліди-

рує з великим відривом. 69% респондентів ніколи не проходили на-

вчання основам кібербезпеки в своїх компаніях. Ще 15% учасників

опитування повідомили, що їх роботодавці обмежилися мінімальним

обсягом інформації. Навчання не виходило за рамки «в разі неполадок

перезавантажте комп'ютер», правила кібербезпеки не зачіпалися.

Тільки 16% респондентів пройшли якісні тренінги з докладною розпо-

віддю про інформаційну безпеку. Для порівняння: більше 60% учас-

ників аналогічного опитування в США повідомили, що їх роботодавці

організували для них навчання з кібербезпеки.


122

Інформаційна система підтримки організації

науково-практичної конференції

Гапонюк Д.С., студент; Марченко А.В., доцент

Сумський державний університет, м. Суми На сучасному етапі розвитку технологій організація проектів різ-

них рівнів полегшується інформаційними системами (ІС) автомати-зації виконання бізнес-процесів. Актуальною є розроблення такої системи і для підтримки організації та супроводження міжнародної конференції «Nanomaterials: Applications & Properties», організатора-ми якої є факультет Електроніки та інформаційних технологій Сум-ського державного університету. Основними задачами цієї системи буде підготовка анкет учасників, реєстрація учасників під час прове-дення конференції, облік основних заходів конференції та форму-вання різних форм звітності.

Для досягнення мети був створений список задач: аналіз вимог інформаційної системи, проектування схеми, розробка бази даних, створення інтерфейсу і тестування роботи отриманої ІС.

Була застосована гнучка методологія розробки інформаційної си-стеми.

Для реалізації бази даних була обрана реляційна система управ-ління базами даних MySQL, яка дозволяє забезпечити потрібний рівень безпеки даних та зручність організації паралельного доступу до даних шляхом налаштування необхідного рівня ізоляції транзак-цій.

Програмний модуль ІС розроблений на мові С++ через легку дос-тупність і можливість редагування коду під час використання даної ІС.

Тестування розробленої ІС розробниками і користувачами дове-ло, що розроблена модель повністю задовольняє потрібний функціо-нал і є адекватно реалізованою.

У результаті розробки було отримано ІС, яка забезпечує автома-тизовану підтримку організації конференції, супроводження конфе-ренції на всіх етапах її проведення, підготовки документації і фор-мування звітів по руху фінансів.

Інформаційна система підтримки організації та супроводження міжнародної конференції «Nanomaterials: Applications & Properties», впроваджена на факультеті ЕлІТ Сумського державного університе-ту.


123

Інформаційна система обліку збитків техногенних катастроф

Ковпак А.Ю., студент; Марченко А.В., доцент Сумський державний університет, м. Суми

Інформаційні системи (ІС) дедалі більше проникають в повсякден-

не життя суспільства, автоматизуючи типові розрахунки та операції. Поряд з цим все більше уваги приділяється охороні навколишнього середовища. Актуальним є розроблення системи для автоматизації розрахунку (потенційних та фактичних) збитків в наслідок техноген-них катастроф як для промисловості так і для екологів. Пошук існую-чих аналогів на ринку програмних засобів виявив відсутність остан-ніх.

Проаналізувавши існуючі методи та алгоритми розрахунків збитків було вирішено зупинитися на методиці оцінки збитків від наслідків надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру, вдос-коналеній в Сумському державному університеті в рамках дисерта-ційної роботи к.е.н. Опанасюк Ю. А. [1, 2]

Розроблена ІС реалізована у формі веб-додатку. В процесі розроб-лення було вирішено ряд задач:

1. Оцінка становища при аварії. 2. Графічне відображення зони ураження (побудова хмари роз-

повсюдження на карті та розробка методу обробки місцевості, що потрапила в зону розповсюдження хмари).

3. Розрахунок матеріальних збитків в результаті катастрофи, те-рмінів відновлення.

Були використані такі інформаційні технології: інтерфейсна части-на ІС та розрахунковий модуль були розроблені на мові програмуван-ня php, база даних реалізована в СУБД phpMyAdmin.

Область використання – центри екологічної інспекції та потенціа-льно небезпечні промислові підприємства.

Використання ІС дозволить прогнозувати та розраховувати еконо-мічні збитки в наслідок техногенної катастрофи, підвищити якість отриманих результатів за рахунок усунення фактору людської похиб-ки та швидкість усунення наслідків від техногенних катастроф.

1. Ю.А. Опанасюк, Економіка і держава. 3, 91 (2014). 2. Ю.А Опанасюк, Ю.М. Мельник, Экономика и управление, 5, 63

(2013).


124

Web-система служби доставки їжі по місту

Марченко А.В., доцент; Падалиця Д.А., студент


Кожна людина має своє уявлення про найдоцільніше використання

вільного часу, а також і індивідуальні можливості щодо нього. Web-

сайт служби доставки їжі по місту допоможе зберегти час кожного

свого клієнта та задовольнити потреби з вибором закладу та страви

замовлення.

Отже, була поставлена мета створити веб систему із зручним міні-

мізованим інтерфейсом для перегляду меню закладів харчування міста

та замовлення їжі до власного дому, використовуючи служби достав-

ки. У цьому проекті попит значно перевищує пропозицію, що практи-

чно позбавляє від конкурентної боротьби. Винятком є тільки аналогі-

чні служби, діючі при кафе, ресторанах і суші-барах. Але в 90% випа-

дків не вдається поєднувати приготування страв і їх доставку.

Для проектування системи було обрано гнучку методологію розро-

бки через можливість поетапного обговорення з замовником продук-

ту.

WEB-систему сайту було розроблене мовою PHP, інтерфейс систе-

ми забезпечує взаємодію користувача та сервера з даними під управ-

лінням СУБД MySQL. Об'єктно-орієнтована мова програмування ви-

користовувалась для створення сценаріїв веб-сторінок Для візуально-

го оформлення веб додатку було використано HTML-гіпертекстову

розмітку, CSS каскадні таблиці стилів, Bootstrap (фреймворк) вільний

набір інструментів для створення сайтів і веб-додатків та JavaScript.

Розроблена web-система служби доставки характеризується відо-

браженням актуальної інформації, зручним інтерфейсом та достатнім

функціоналом. Використання даної системи дозволить користувачеві

підібрати якісний та оптимальний для себе варіант замовлення.


125


приватної стоматологічної клініки

Печериця В.С., студент


Автоматизація бізнес-процесів організацій та підприємств малого

та середнього бізнесу є характерною рисою сучасного етапу розвитку

суспільства. Використання ліцензованих програмних продуктів ве-

дення документації, обліку та переміщення матеріалів, збереження

даних про клієнтів, наприклад таких як 1С.Підприємство, не завжди є

доступним та можливим для представників малого бізнесу та сфери

послуг.

Метою даної роботи є створення повноцінного функціонуючого

додатку, що буде реалізовувати функції ведення паперової бухгалте-

рії, формування звітної документації; ведення журналів обліку матері-

алів; зберігання даних пацієнтів та історії їх лікування.

Для досягнення поставленої мети були вирішені такі задачі:

аналіз бізнес-процесів та даних;

розроблення бази даних;

розроблення функціональних модулів інформаційної системи;

розроблення інтерфейсу інформаційної системи.

Для проектування системи на платформи Windows був використа-

ний такий інструментарій: інтегроване середовище розробки програм-

ного забезпечення Microsoft Visual Studio 2013 (мова програмування

C#), система управління базами даних mySQL. Для взаємодії користу-

вача із базою даних використано мову структурованих запитів SQL.

Інформаційна система розроблена на програмній платформі ―.NET

Framework‖ версії 4.5.2, що дозволило забезпечити коректну взаємо-

дію бази з інтерфейсом.

Використання автоматизованої інформаційної системи підвищить

ефективність роботи персоналу та надійність збереження даних при-

ватної стоматологічної клініки.

Керівник: Марченко А. В., доцент


126

WEB-додаток для тестування співробітників

ПАТ «СУМИХІМПРОМ»

Марченко А.В., доцент; Федосєєв О.С., студент


Необхідність використання сучасних комп'ютерних засобів у на-

вчальному процесі є незаперечним фактом. Використання інформа-

ційних технологій з наукової точки зору важливе через проблему зро-стання кількості знань, вмінь та навичок для роботи сучасного профе-

сіонала.

Використання системного підходу в дослідженні предметної обла-сті дозволило обґрунтувати доцільність розроблення інформаційної

системи, яка буде підтримувати підготовку та проведення тестування

співробітників ПАТ «Сумихімпром».

Метою даної бакалаврської роботи є розробка WEB-орієнтованої інформаційної системи (ІС) для тестування співробітників ПАТ «СУ-

МИХІМПРОМ», який автоматизує процес складання тестів.

ІC містить базу даних MySQL, доступ до якої реалізований через інтуїтивно-зрозумілий WEB-інтерфейс, розроблений мовою PHP. Кі-

лькість виконуваних при цьому дій зводиться до мінімуму. В ІС реалі-

зована функція збереження архіву пройдених/непройдених тестів, що

дозволить автоматизувати процес вибірки та збереження інформації в порівнянні з обробкою паперових даних.

Тестування розробленої ІС дозволило зробити висновки про адек-

ватність розробленої моделі та достатній функціонал системи, яка володіє такими характеристиками:

– збільшена швидкість підготовки до тестів;

– збільшена швидкість надання інформації; – можливість дистанційного тестування працівників;

– можливість інтерактивного перегляду статистичних даних;

– розмежування прав доступу для забезпеченості надійного збері-

гання даних. Web-орієнтована система тестування буде впроваджена у центрі

навчання персоналу та у відділі охорони праці ПАТ «СУМИХІМП-

РОМ».


127

Інформаційна система обліку роботи студентів

(кабінет студента)

Мова М.А., студент; Нагорний В.В., старший викладач Сумський державний університет, м. Суми

Істотні зміни в інформаційній сфері діяльності людини призводять

до суттєвого зниження ефективності застарілих підходів до контролю за навчальним процесом студентів. Саме тому, сьогодні є доцільною

розробка спеціальної системи, яка дозволить автоматизувати процес

обліку роботи студентів та зробити його швидшим, зручнішим та на-дійнішим.

З даною метою була поставлена задача розробити інформаційну

систему обліку роботи студентів у вигляді мобільного додатку на базі

платформи Android із можливістю інтеграції із веб-орієнтованим ана-логом.

Основними перевагами використання такої інформаційної системи

є: - забезпечення відкритості та прозорості навчального процесу;

- централізоване зберігання даних про навчальний процес;

- отримання відомостей щодо успішності та відвідування занять у режимі реального часу;

- можливість швидкого виявлення проблем з успішністю та відві-

дуванням студентами занять для ефективного їх вирішення;

- забезпечення зворотного зв‘язку між студентами та викладачами; - забезпечення контролю за виконанням своїх обов‘язків усіма сто-

ронами навчального процесу.

Розроблений мобільний додаток має виконувати такі функції: ви-користання бази даних для збереження інформації системи, підтрим-

ку декількох типів користувачів, можливість реєстрації поточної ус-

пішності та відвідувань занять студентами в реальному часі, можли-вість перегляду регламенту, можливість одного з типів користувачів

використання активних опцій системи (редагування, додавання та

видалення записів у базі даних).

Для реалізації додатку була обрана клієнт-серверна архітектура, яка наддасть змогу одночасного доступу до системи багатьох корис-

тувачів. Технологією розробки для цього було обрано Android Studio

та мову програмування Javа.


128

Інформаційна система обліку роботи студентів

(кабінет викладача)

Лапін І.О., студент; Чибіряк Я.І., доцент;

Нагорний В. В., старший викладач


Інформаційний простір вузу включає безліч компонентів, але, як

показує досвід, багато викладачів ведуть облік відвідування та успіш-

ності своїх студентів в варіанті рукописного блокнота. Пропонується

запровадити електронний варіант такого викладацького органайзеру.

Використання електронного журналу істотно полегшить процес за-

повнення, виправлення і передачі інформації, яка до цього представ-

лялася в звичайному рукописному або друкованому форматі.

Переваги електронного журналу очевидні, назвемо лише деякі з

них:

електронний журнал може містити в собі інтерактивні елемен-

ти;

оновлювати і отримувати інформацію можна в будь-який час і

в структурованому вигляді;

можливе гнучке додавання і зміна функцій;

легкість і зручність заповнення;

дані зберігаються в електронному вигляді, що надійніше, ніж в

друкованому форматі.

Розроблений веб сервіс має виконувати такі функції: використання

бази даних для збереження інформації системи, можливість виклада-

чеві самостійно додавати та видаляти дисципліни, можливість реєст-

рації поточної успішності та відвідувань занять студентами в реаль-

ному часі, можливість формування звітів та статистичних даних, мож-

ливість внесення додаткових коментарів з окремих предметів (або до

конкретного студента), можливість перегляду регламенту.

Для реалізації сервісу було вирішено обрати створення веб-ресурсу

мовою програмування php з використанням сервісу phpMyAdmin для

можливості роботи з базами даних.


129

Веб-інтерфейс експертного оцінювання

при виборі компонентів гібридної енергетичної системи

Вербицька А.А., студент; Бойко О.В., асистент;

Парфененко Ю. В., старший викладач


Прийняття ефективного рішення щодо вибору структури гібридної

енергосистеми серед множини відбувається в багатокритеріальному просторі. Критерії розподіляються на якісні та кількісні. Якісні крите-

рії виражаються через лінгвістичні змінні, які подаються у вигляді

нечітких множин. Як якісні критерії виділено: шум, естетичну ціліс-ність, можливі ремонтні роботи, планове обслуговування, вплив особ-

ливостей монтажної ділянки на виробництво електроенергії. Кількіс-

ними критеріями є витрати на спорудження енергосистеми, ймовірно-

сті втрати живлення та надлишково згенерована енергія. Перелік кри-теріїв може бути доповнений експертами.

Для знаходження значення функцій приналежності якісних крите-

ріїв у роботі пропонується використати метод, що використовує ста-тистичну обробку думок групи експертів. Експерти оцінюють діапа-

зони зміни лінгвістичних змінних якісних критеріїв, причому ці діапа-

зони можуть бути сталими (не змінюватися при зміні параметрів аль-

тернативних структур енергосистеми) та можуть залежати від параме-трів енергосистем. Тому доцільним є створення універсального веб-

інтерфейсу для вводу експертами інформації для подальшої її автома-

тизованої обробки. З огляду на вищезазначене веб-інтерфейс роботи експертів має під-

тримувати реалізацію наступних завдань:

− визначення ваги критеріїв в межах оціночних сценаріїв аль-

тернативних структур; − оцінка діапазонів зміни лінгвістичних змінних;

− введення додаткових критеріїв та їх лінгвістичних змінних.

По першому завданню експерти визначають в межах кожного із

сценаріїв, який пріоритет мають критерії для сценарію: високий сере-

дній, чи низький пріоритет, а в межах пріоритету поділяють критерії на менш чи більш важливий.

По другому завданню експерти визначають ступінь впливу на зна-

чення критерію діапазонів зміни лінгвістичних змінних.


130

Для критерію «Шум» експерти оцінюють значення змінних відс-

тань до дому та потужність вітрогенератора. Для діапазонів зміни обирають, чи таке значення має малий, середній, великий вплив. Ці

дані визначаються одноразово, або за бажанням експерта.

Для визначення значень критеріїв «Витрати на ремонт» та «Витра-

ти на обслуговування» . експерти оцінюють значення змінних якість компонентів та ціна системи, переглянувши дані про значення вироб-

ників сонячних панелей, вітрогенетаторів, акумуляторних батарей та

загальна ціна альтернативної структури енергосистеми, що зберіга-ються у базі даних.

Для визначення значення критерію «Вплив особливостей ділянки».

експерти оцінюють значення змінних «Затіненість» та «Форма Рельє-фу». Експертами визначається значення лінгвістичних змінних «Фор-

ма рельєфу» та «Затіненість ділянки» у термах «мала», «середня»,

«велика» для моно - та полікристалічних сонячних панелей, а також

вітрових турбін. Ці дані визначаються одноразово, або за бажанням експерта.

Значення критерію «Естетична цілісність» визначається через

змінні «Площа ділянки», «Площа даху» та «Площа вітряка». Значення визначається експертами якості у термах «низька», «середня», «висо-

ка» в залежності від площі монтажу. Ці дані визначаються одноразово,

або за бажанням експерта.

По третьому завданню експерти заповнюють форму на відповідній веб-стоінці із значенням, які додатково якісні критерії необхідно дода-

ти, або, як змінити існуючі. Адміністратор після перевірки даних до-

дає та налаштовує відповідний функціонал, після чого сповіщає екс-пертів про зміни.

Створений веб-інтерфейс експертного оцінювання дозволяє спрос-

тити процедуру знаходження значення функцій приналежності якіс-них критеріїв шляхом автоматизації обробки експертних даних.

1. O.Shulyma, V.Shendryk, Y.Parfenenko, S.Shendryk. Models of

decision making in planning the structure of hybrid renewable energy system. Communications in Computer and Information Science. 756,

213 (2017).

2. В. Г. Чернов, Основы теории нечетких множеств. Решение задач многокритериального выбора альтернатив (Владимир: Владими-

рский государственный університет: 2005).


131

Мобільний додаток «Розклад навчального процесу

Індустріально-педагогічного технікуму КІСумДУ»

Поволоцький Б.О., студент; Парфененко Ю.В., старший викладач


На сьогодні інформаційні технології широко використовуються у

закладах освіти для вирішення задач організації навчального процесу,

підготовки навчальних посібників, вивчення нового матеріалу, конт-ролю знань учнів, отримання та роботи з інформацією з мережі Інтер-

нет, створення та роботи з сайтом закладу, що дозволяє зв'язати між

собою учнів, батьків і вчителів. Індустріально-педагогічний технікуму КІСумДУ має свій web-сайт,

на якому представлена сторінка із розкладом занять, але не має зруч-

ного мобільного додатку для перегляду розкладу. Щоб отримати ві-

домості про майбутню пару занять, студенту чи викладачу необхідно відкрити розклад, подивитися на час, дату, визначити номер тижня

(заняття по чисельнику або по знаменнику), потім дізнатися, в якій

аудиторії у нього проходить заняття на даний момент. Періодичність цих дій висока, оскільки перевіряти розклад доводиться щодня по

кілька разів, окрім того переглянути відповідну сторінку сайту техні-

куму не завжди є можливим.

З метою скорочення часу для пошуку розкладу занять технікуму та для зручності його перегляду було розроблено мобільний додаток, що

працює на базі операційної системи Android. Розробка програми здій-

снювалася за допомогою середовища розробки додатків Android Studio.

Спочатку було розроблено інтерфейс, потім реалізовано функціо-

нальну частину перегляду розкладу. По завершенню розробки прове-дено тестування програми на різних мобільних пристроях на базі опе-

раційної системи Android починаючи з версії 2.3.

Створений додаток забезпечує релізацію наступних функцій:

− вибірка поточного розкладу в залежності від номера тижня; − перегляд розкладу занять по чисельнику і знаменнику;

− перегляд інформації про поточну пару (аудиторія, викладач,

номер пари).

Використання даної розробки забезпечить студентам та викладачам

КІСумДУ оперативний доступ до розкладу занять.


132


сервісного центру «Cігма-Сервіс» Поцелуєв М.Ю., студент; Парфененко Ю.В., старший викладач

Сумський державний університет, м. Суми На сьогоднішній день, у зв‘язку зі збільшенням обсягу та зростан-

ням асортименту техніки, яка потрапляє на ремонт до сервісного центру, існує необхідність підвищення продуктивності праці співробі-тників сервісного центру за рахунок: зменшення часу на прийом зая-вок на ремонт, ведення обліку техніки, обліку виконаних робіт по ре-монтам, автоматичного розрахунку зароблених коштів, автоматизова-ного формування звітів та бланків, ведення статистики.

Автоматизацію процесів діяльності будь-якої організації повинна забезпечувати система, що враховує специфіку її роботи. Для підтри-мки роботи сервісного центру "Cігма-Сервіс" було вирішено розроби-ти web-орієнтовану інформаційну систему, оскільки це дає гнучкі мо-жливості модифікації та масштабування під власні потреби.

Інформаційна система реалізована на основі клієнт-серверної архі-тектури побудови web-додатків, де багатьом користувачам дозволено звертатися до серверу одночасно. Якісна та швидка обробка даних забезпечена розподіленням операцій на різних рівнях: − інтерфейс користувача (забезпечує відображення даних та дозволяє

вводити керуючі команди від користувача); − сервер бази даних (управляє даними – зберігає дані та надає до них

доступ); − web-сервер (виконує обробку інформації та відображає результати

роботи). Web-додаток розроблений мовою програмування PHP версії 5.5.

Для зберігання даних обрано базу даних під управлінням СКБД MySQL версії 5.6. яка має такі основні сутності: клієнти, співробітни-ки, посади співробітників, техніка, ремонти, службові дані.

В інформаційній системі реалізовано такі функції: ведення і збері-гання інформації про клієнтів, співробітників та техніку, редагування інформації про техніку та стан ремонту, пошук інформації по певним критеріям, розрахунок прибутку від ремонтів, отримання звітів по ремонтам. Використання розробленої інформаційної системи в діяль-ності сервісного центру "Cігма-Сервіс" дозволить підвищити операти-вність роботи з клієнтами.


133

Інформаційна система обліку успішності школярів

Токаренко М.О., студент; Парфененко Ю.В., старший викладач


Використання інформаційних технологій в загальноосвітніх навча-льних закладах є одним із факторів розвитку освіти на сьогодні. Існу-

ючі інформаційні системи, якими користуються у школах, призначені

для збереження відомостей про учнів, батьків, співробітників школи, обліку успішності школярів, керування навчальним навантаженням,

складання розкладу тощо.

Найбільш вживаними інформаційними системами, що використо-вуються для обліку успішності школярів, є сервіси «Щоденник.ua» та

«e-schools.info», призначені для занесення, зберігання, обробки і пред-

ставлення на web-сторінці інформації про успішність учнів, а також

суміжної інформації, пов‘язаної з навчальним процесом. Дані сервіси надають можливість підключити школу,а потім в онлайн-режимі учи-

телям заносити оцінки, одержані учнем на уроці, та переглядати елек-

тронний журнал, учням та батькам переглядати в електронному що-деннику оцінки з усіх предметів і за певний період (тиждень, семестр),

а також підсумкові оцінки.

Проте вищенаведені системи не призначені для аналізу інформації

про успішність школярів за різні роки навчання. Для вирішення цієї задачі було розроблено веб-орієнтовану інформаційну систему, що

виконує облік успішності школярів певної школи, накопичуючи оцін-

ки, одержані школярами за весь період навчання, в єдиній базі даних. Реалізовано наступні категорії користувачів: адміністратор – має дос-

туп до всіх функцій інформаційної системи, включаючи управління

правами доступу; директор та вчитель – мають ті ж самі можливості, як і адміністратор, окрім управління правами доступу; учні та батьки –

можуть переглядати дані щодо успішності на веб-сторінці. Окрім еле-

ктронного журналу вчителя та електронного щоденника учня перед-

бачено можливість формування електронного табеля учня за певний навчальний рік.

Розроблена інформаційна система може бути використана директо-

ром школи для моніторингу успішності школярів та аналізу ефектив-ності заходів, спрямованих на її покращення.


134

Створення 3D моделі машини спеціального призначення

Криштоп М.О., студент; Федотова Н.А., старший викладач


Використання високоякісних тривимірних моделей машин спеціального призначення, в складі електронних навчальних тренаже-

рів та посібників для підготовки військовослужбовців дозволяє ство-

рити базу для дистанційного вивчення матеріальної частини, будови та експлуатації цих машин.

Метою даної роботи є створення 3D-моделі протитанкового

ракетного комплексу 9П149 ―ШТУРМ-С―, на базі легкого багатоці-льового гусеничного транспортеру-тягачу МТ-ЛБ.

Перед безпосереднім виконанням моделювання був проведе-

ний пошук креслень та інформації про базову модель, та модель раке-

тного комплексу. Концепція 3D моделювання дозволяє додавати модифікації до

базової моделі безпосередньо в готовому, створеному раніше файлі з

моделлю.

Рисунок 1 – базова 3D модель легкого багатоцільового

гусеничного транспортеру-тягачу МТ-ЛБ.

Для створення 3D моделі було використане програмне забез-

печення Autodesk 3ds Max 2015.


135

Інформаційна система створення схем візерунків

Маковецька Ю.В., студент; Федотова Н.А., старший викладач

Сумський державний університет, м. Суми Інформаційні технології в теперішній час стали невід'ємною скла-

довою сучасного суспільства. Автоматизація процесів найефективний шлях до скорочення затрат на виготовлення будь-якої продукції.

Одним із таких завдань стало розробка інформаційної системи створення схем візерунків. Така система має на меті повністю автома-тизувати процес створення схеми-візерунку, надати можливість візуа-лізації готового виробу ще до його виготовлення.

Для досягнення поставленої мети була вирішена низка задач: - Проведено аналіз вимог і правил для створення рушника конкрет-

ного типу: весільного, обрядового і т.д.. - Визначено перелік необхідних функцій ІС , що розробляється. - Створено бібліотеку елементів, це надасть можливості для ство-

рення авторських візерунків з урахуванням вимог замовника. Програма дозволить користувачеві роздрукувати готовий візеру-

нок, складений з елементів . Для розробки програмного продукту буде використано компілятор

Microsoft Visual Studio, мову С#, яка надає можливості підключення будь-яких бібліотек, для прискорення написання програмного коду та бібліотеку CorelDRAW. ІС містити такі функції: можливість користу-вання бібліотекою векторних зображень елементів візерунку, можли-вість створення візерунку методом компіляції елементів, робота з еле-ментами (копіювання, переміщення, відображення елемента по гори-зонталі та вертикалі, видалення та ін..), візуалізація готового малюнку у кольорі, розбиття готової схеми на аркуші та виведення їх на друк.

Висновок. Використання інформаційних технологій у процесі створення візерунків для відтворення аутентичних українських руш-ників наразі може відкрити нові перспективи народної творчості, за-лучити до вивчення та оволодіння техніками народної вишивки мо-лодь. Створення ІС для розробки візерунків полегшить значно роботу майстра ручної вишивки, виключить з етапу розробки візерунка худо-жника, зробить процес створення схеми більш комфортним, полег-шить виправлення помилок.


136

Створення ІС для навчання військових курсантів

з елементами візуалізації

Прядун К.А., студент


У даний час створення інформаційної системи, навчального симу-

лятору використовується у різноманітних сферах людської діяльності,

зокрема і у військовій сфері. Наразі стала актуальною моделювання

тренажерів для навчання курсантів в військових навчальних закладах.

Одніє з актуальних питань є створення тренажеру для навчання кори-

стування прицілу ПГ-4.

Метою роботи є створення інтерфейсу який симулює органи

управління та налаштування прицілу ПГ-4 застосовуючи сучасні ін-

формаційні системи. Перед виконанням інтерфейсу були створені

ескізи основних органів управління навідника-оператора для прицілу

ПГ-4.

Для створення ІС було використане програмне забезпечення ком-

панії Adobe Flash – мультимедійна платформа компанії Adobe Systems

для створення веб-додатків або мультимедійних презентацій. При

створенні візуального інтерфейсу були виконані наступні роботи: мо-

делювання елементів управління та налаштування прицілу ПГ-4; на-

лаштування алгоритмів взаємодії шкал прицілу, рівня та кутоміра;

створення відображення візуального прицілу в інтерфейсі тренажеру;

візуалізація взаємодії та роботи індикаторів; створення додатку і оп-

тимізація його роботи в операційній системі.

Для ілюстрації роботи даної ІС було створено презентацію у вигля-

ди відео-файлу та додаткової документації у вигляді презентація в

програмі PowerPoint. Створену ІС також можна динамічно оглянути за

допомогою Adobe Flash Player на комп‘ютері. Розроблена ІС для на-

вчання військових курсантів з елементами візуалізації дозволяє під-

вищити ефективність навчання і створювати штучне ведення бою зі

взаємодією навідника та командира.

Керівник: Федотова Н. А., старший викладач


137

Веб-сервіс для централізованого адміністрування опитувань

Голованенко С.О., студент


В процесі модернізації та розвитку веб-системи Сумського держав-ного університету виникла задача проведення опитувань користувачів

сайтів. Як відомо, он-лайн опитування є простим. швидким та ефекти-

вним способом отримання зворотного зв‘язку. Але якщо виникає не-обхідність задати питання декільком аудиторіям користувачів, то це

викликає певні складнощі, як у питанні проведення, так і обробки ре-

зультатів. Враховуючи той факт, що веб-система налічує близько дво-хсот сайтів, було вирішено розробити веб-сервіс для централізованого

адміністрування опитувань.

Існуючі рішення мають недоліки у функціональній частині, недо-

статню захищеність даних та не в повній мірі реалізують потенціал можливого вирішення проблеми.

В результаті роботи було розроблено веб-сервіс централізованого

адміністрування опитувань з компонентом для CMS та інтеграцією роботи з соціальними мережами.

Сервіс складається з бази даних, модулів керування опитуваннями,

модулів керування профілями та модулів надсилання і обробки інфо-

рмацією між компонентом та системою. Компонент реалізовано для CMS Joomla, що переважно використовується на ресурсах університе-

ту, відповідає за роботу з соціальними мережами та користувачами,

обробку і обмін інформацією з сервісом. Даний сервіс дозволяє користувачу створювати опитування з вели-

кою кількістю налаштувань, можливістю керувати вже створеними

голосуваннями, а компонент для CMS виконує взаємодію з основним сервісом та відображає опитування на сайтах користувача.

Такий підхід до вирішення проблеми значно підвищує захищеність

даних, охоплює більше варіантів використання за рахунок великої

кількості налаштувань, а головне – завдяки компоненту для CMS, що взаємодіє з сервісом, дозволяє розміщати опитування безпосередньо

на веб-ресурсах користувачів, що позитивно впливає на зворотній

зв‘язок.

Керівник: Фільченко Д. В., доцент


138

Інформаційна система формування навчальних проектних груп

Чибіряк Я.І., доцент; Науменко Ю.В., студент


Сучасні тенденції розвитку освіти в Україні направлені на підви-щення ефективності навчання та формування професійної компетент-

ності студентів. В цих умовах великого значення набувають впрова-

дження інтерактивних технологій навчання. Одним із прикладів такої технології є метод аналізу ситуацій або кейс-метод (Case study), що

передбачає постановку практичних задач в певній предметній сфері та

їх спільний аналіз, проведення обговорення студентами рішень під керівництвом викладача.

Для реалізації такого підходу необхідно здійснити раціональний

поділ всієї навчальної групи на окремі проектні підгрупи студентів. В

кожній проектній підгрупі повинен бути студент, що володіє організа-торськими здібностями, студент, що має наукові здібності (є генера-

тором ідей) і кілька студентів-виконавців. Також повинна бути забез-

печена максимальна психологічна сумісність членів підгрупи. Тому в даній роботі було розроблено метод раціонального поділу

навчальних груп на проектні підгрупи з 5-6 студентів, розроблено

алгоритмічне та програмне забезпечення та на їх основі реалізовано

інформаційну систему, яка шляхом тестування виявляє здібності сту-дента (організатора, науковця, виконавця), його тип темпераменту

(холерик, сангвінік, меланхолік, флегматик) та в автоматизованому

режимі здійснює поділ навчальної групи на проектні підгрупи з метою забезпечення оптимальних умов для застосування методу кейсів.

У якості вхідної інформації програма отримує загальну кількість

студентів у групі та потрібну кількість студентів у проектних підгру-пах. У результаті роботи програми, формується проміжна база даних,

що містить унікальний номер, прізвище студента, тип темпераменту

та рейтинг його організаторсько-наукових здібностей. Для викладача

дана інформація має вигляд робочого листа формату Excel. На насту-пному етапі здійснюється раціональний поділ групи на окремі проект-

ні підгрупи з урахуванням поставлених критеріїв.

Інформаційна система реалізована в інтегрованому середовищі Visual Studio 2014 з використанням мови програмування С++.


139

Аналіз основних методів

розв'язання задач нелініи ного програмування

Чибіряк Я.І., доцент; Ніколаєнко К.О., студент


Математичні моделі, що відображають реальні фізичні процеси

мають нелінійний вигляд, тому переважна більшість задач проекту-

вання технічних об‘єктів, економічних та технологічних процесів зво-дяться до задач нелінійного програмування.

Задача нелінійного програмування (НЛП) полягає у знаходженні

таких значень змінних xi (i = 1,2,…n) при яких, цільова функція f (xi)

набуває максимуму або мінімуму на множині D, що визначається сис-темою обмежень gj (xi) (j = 1,2,…m) на змінні xi.

Методи розв'язання задач НЛП поділяються на: прямі (методи пря-

мого пошуку, градієнтні методи); непрямі (методи квадратичного, сепарабельного, стохастичного програмування).

Суть методів прямого пошуку полягає у визначенні інтервалу, що

містить точку екстремуму цільової функції. На наступних ітераціях за певним алгоритмом відбувається звуження даного інтервалу до тих

пір, доки не буде визначено точку екстремуму з заданою точністю. До

даної групи методів відносяться метод дихотомії, золотого перетину.

Алгоритм методу золотого перетину дозволяє за меншу кількість іте-рацій (кроків) отримати шукану точку, а отже потребує менше обчис-

лювальних витрат для своєї реалізації на ЕОМ у порівнянні з методом

золотого перетину. Градієнтні методи, наприклад метод Ньютона-Рафсона, найшвид-

шого спуску, полягають у побудові послідовності точок, що знахо-

дяться у напрямку вектора градієнта цільової функції, при пошуку її

максимуму або у напрямку антиградієнта при пошуку мінімуму. Об-числення припиняється, якщо на деякому кроці отримано точку, в якій

градієнт цільової функції рівний нулю. Група цих методів володіє

високою збіжністю та орієнтована на рішення задач без обмежень. В непрямих методах вихідна задача заміняється (апроксимується)

іншою, для якої існує оптимальне рішення.

Для кожної практичної задачі, враховуючи специфіку, необхідно підбирати свій метод рішення.


140

Системы обнаружения вторжений

при наличии самоподобных свойств входного трафика

Тавалбех М.Х., аспирант; Волков В.А., студент

Харьковский национальный университет радиоэлектроники,

г. Харьков

Обнаружение вторжений (атак) – это процесс мониторинга собы-

тий, происходящих в компьютерной системе или сети с целью поиска признаков возможных инцидентов. Сетевые системы обнаружения и

предотвращения вторжений (NIDS/NIPS, Network Intrusion detection

system /Network Intrusion prevention system) это необходимый элемент защиты от сетевых атак. Наиболее часто используется распределенная

архитектура, в которой каждый датчик NIDS анализирует полученный

трафик на наличие незаконных сетевых действий и, при необходимо-

сти, генерирует предупреждения. Основная проблема заключается в том, что входящий трафик, получаемый распределенной архитектурой

NIDS, обладает долгосрочной зависимостью и берстностью (наличие

сильных выбросов в реализации трафика при небольшой его интен-сивности.). Поэтому необходим анализ входящего трафика на наличие

фрактальных свойств и динамическое перераспределение нагрузки

между датчиками [1]. Для этого предлагается использовать баланси-

ровщик, который получает периодическую информацию о состоянии датчиков и осуществляет механизм балансировки нагрузки для пере-

мещения части сетевого трафика с перегруженных датчиков на менее

нагруженные [1]. Условия нагрузки каждого датчика обычно оцени-ваются посредством анализа входящего трафика. В работе [1] предло-

жен модифицированный метод балансировки нагрузки, основанный

на учете времени обслуживания, в котором поступающие в заданный период времени пакеты сравниваются с одной или несколькими сиг-

натурами, учитывает степень мультифрактальности трафика для рас-

чета времени глубокой проверки пакета. Предлагаемый метод обеспе-

чивает высокую скорость и точность определения вторжений при ка-чественной балансировке нагрузки.

1. L. Kirichenko, T. Radivilova, "Analyzes of the distributed system load with multifractal input data flows," CADSM, Lviv, 2017, pp. 260-264.


141

WEB-додаток InfoMap.com.ua. Система надання інформації на

мапі міста Суми

Марченко А.В., доцент; Зима А.М., студент


Метою web-додатку InfoMap.com.ua э надання повної та актуальної

інформації в зручному та доступному вигляді про бізнес структури

міста Суми. На даний час існують реалізовані схожі інформаційні системи чіткого орієнтування на окремі категорії бізнесу, такі, напри-

клад, як: 0542.ua, Cafepedia.com.ua, Tomato.ua та інші. Але немає зага-

льної інформаційної системи міста, яка б відображала інформацію структуровано, з графічним змістом та з прив‘язкою до географічного

положення на мапі міста Суми.

Аналіз області надання інформаційних послуг дозволив обґрунту-

вати доцільність розроблення інформаційної системи, яка буде приз-начена для надання інформації жителям та гостям міста Суми.

Метою даної роботи є розробка WEB-додатку інформаційної сис-

теми InfoMap.com.ua, яка допоможе користувачам додатку обрати необхідний заклад або послугу на мапі міста Суми. Однією з функцій

системи буде можливість фільтрувати отриманий результат за чітки-

ми категоріями, підкатегоріями, місцем розташування, віддаленістю

від поточного місцезнаходження та графіком роботи. Інформаційна система InfoMap.com.ua містить базу даних MySQL,

доступ до якої реалізований через закритий адміністративний WEB-

додаток (Back-end), розроблений мовою PHP та основний, відкритий для користувачів, інтуїтивно-зрозумілий WEB-додаток (Front-end).

В інформаційній системі реалізована функція додавання користувача-

ми нових закладів та послуг до каталогу закладів, що дозволить авто-матизувати процес пошуку та збезпечить актуальність наданої інфор-

мації в порівнянні з ручним додаванням за прикладом інших (конку-

руючих систем).

Тестування розробленої інформаційної системи дозволило зробити висновок про адекватність розробленої моделі.

Web-орієнтована система надання інформації буде впроваджена у

місті Суми, Харків та Львів.


142

Електронний навчальний засіб для вивчення правил дорожнього

руху для Індустріально-педагогічного технікуму КІСумДУ

Паляниця Б.О., студент, Алексенко О.В., доцент


На сьогодні все більше виникає потреба навчальних закладів, які

проводять навчання з водіння автомобілем у тому, щоб мати свій вла-

сний програмний продукт по вивченню правил дорожнього руху. В

основному навчальні заклади використовують друковані навчальні

матеріали, рідше вони купують ліцензоване програмне забезпечення

чи оформлюють річну підписку. Найоптимальнішим же варіантом є

програма власної розробки, яка б задовольняла потреби закладу у всіх

її аспектах.

Ціллю даної роботи є створення програмного продукту, який до-

зволить студентам вивчати правила дорожнього руху і перевіряти свої

знання, а вчителеві – контролювати результати студентів і вносити

зміни в навчальні матеріали чи тести, коли це потрібно.

У якості середовища для розробки програмного продукту було об-

рано об'єктно-орієнтовану мову програмування C# (C Sharp).

Розроблюваний додаток має виконувати наступні функції:

Авторизація користувача (студент чи адміністратор);

Перегляд навчальних матеріалів з правил дорожнього руху;

Можливість вчителю вносити зміни у навчальні матеріали та ба-

зу даних тестів;

Можливість проходження студентами тестування чи різних ви-

дів завдань;

Функція відображення результатів проходження тестів;

Функція, яка показує останні оновлення, пов‘язані з правилами

дорожнього руху України;

В результаті виконання роботи розроблене програмне забезпечен-

ня, яке відповідає всім висунутим вимогам та має зручний і інтуїтивно

зрозумілий інтерфейс. Електронний навчальний засіб для вивчення

правил дорожнього руху в подальшому буде використовуватися Інду-

стріально-педагогічним технікумом КІСумДУ.

СЕКЦІЯ 4

«Автоматика, електромеханіка і

системи управління»

СЕКЦІЯ 4: Автоматика, ІМА :: 2018 електромеханіка і системи управління

144

Система автоматизованого керування котельною установкою

Жовтоніжко Г.А. студент


Автоматизація засобів опалення у житловій сфері є дуже актуаль-ною в теперішній час.

Система автоматизованого керування котельною установкою, до-

зволяє налаштувати і вибрати один із оптимальних режимів роботи, при якому котельна установка зможе видавати найбільше тепла при

використанні найменшої кількості енергоресурсів.

За допомогою сучасних технологій, дозволяється забезпечити сис-тему інтерфейсом для обміну інформацією між котлами і виконувати

регулювання роботи установок.

Основною причиною вибору автоматизації котельної установки є

досить низька ціна витрат не тільки на додаткове обладнання, а й на основні елементи системи.

Котельна установка представляє собою точне вирішення оптиміза-

ції діючої проблеми споживачів теплоподачі. Система автоматизації дозволяє налаштувати правильне регулю-

вання тепло виробництва.

Об‘єктом дослідження є визначена кількість котлів, з‘єднаних між

собою таким чином, що пристрій плавного регулювання вмикання і вимикання дозволяв би покривати витрати тепла, які можуть виникати

в об‘єкті подачі води і опалення. Використовуючи сучасні елементи

керування на основі мікропроцесора, моделюється система виробниц-тва тепла, що здійснюється оцінюванням даних, які надійшли від

з‘єднаних об‘єктів керування.

Використовуючи налаштування параметрів котла програмним чи-ном, збільшується економія енергоресурсів, безпечність використання,

коефіцієнт корисної дії, відсутність потреби постійної присутності

обслуговуючого персоналу, тобто підвищення енергоефективності.

Керівник: Павлов А.В., доцент

ІМА :: 2018 СЕКЦІЯ 4: Автоматика, електромеханіка і системи управління

145

Системний аналіз тунельних печей для випікання хлібу

як об’єктів автоматизації

Чуня Л.А., студент; Черв‘яков В.Д., доцент


Хлібопекарна промисловість України виробляє різні види хлібних

виробів. Асортимент продукції відрізняється як компонентами , що

входять до складу їх рецептур , так і зовнішнім виглядом. Сьогодні хлібопекарне обладнання представлено великим асортиментом печей,

які забезпечують високу якість і рівномірність випічки хлібобулочних

виробів. Сучасні хлібопекарні печі – це повністю автоматизовані об‘єкти, де всі операції виконуються без участі людини, а оператор

лише задає на початку випікання необхідні параметри і стежить за

працездатністю обладнання. Основним класом пічних агрегатів такого

цільового призначення є тунельні печі, так як саме вони набули найбі-льшої популярності.

Об‘єктом дослідження є процеси виготовлення продукції хлібопе-

карного виробництва. Предметом дослідження є моделі і алгоритми автоматизованого ресурсозберігаючого управління процесом випічки

подового хлібу в тунельній печі. Управляти процесом випікання хліб-

них виробів можна автоматично та вручну. Варіант автоматичного

управління є основним і дозволяє без втручання оператора витримува-ти задані технологічні параметри процесу.

Проведений аналіз сучасного стану електрообладнання та систем

управління процесами випікання хлібних виробів привів до висновку, що на хлібопекарські печі припадає основна частина енергоспоживан-

ня на підприємствах хлібопекарської промисловості.

Для вирішення питань енергозбереження досить важливими є про-цеси теплообміну, які відбуваються в тунельних печах. Результати

досліджень цих процесів актуальні в умовах вирішення питань регу-

лювання та подачі теплоти з метою зменшення кількості палива, що

споживається в хлібопекарських печах.


146

Система керування установкою пресування алюмінієвого профілю

Волосовець О. І., студент; Соколов С.В., доцент


Металообробне виробництво, зокрема обробка металів тиском, до-сягла високих результатів у виробництві деталей. У зв'язку з розвит-

ком тенденцій до економії металів в процесах металообробки, заслу-

говує на увагу впровадження безвідходних або маловідходних методів пресування. Ця проблема актуальна, якщо взяти до уваги, що кількість

відходів, що утворюються при виготовленні профілів, складає близько

25% від запуску металу в виробництво. Сучасний розвиток техніки в Україні та за кордоном пов‘язаний з удосконаленням існуючих, роз-

робкою та впровадженням нових технологій, які забезпечують збере-

ження ресурсів. В металообробній промисловості ресурсо-

заощадження забезпечується широким впровадженням пресування, видавлювання. Вказані процеси дозволяють підвищити механічні вла-

стивості здеформованого металу, отримувати напівфабрикати і вироби

з великою точністю, продуктивністю та економити метал. Впрова-дження засобів автоматизація передбачає модернізацію процесу виро-

бництва алюмінієвих профілів. Необхідність модернізації викликана

вимогою більш точного управління процесом нагріву заготовок в кон-

тейнері і зменшенням впливу зовнішніх факторів на процес. Мета роботи - покращити техніко-економічні параметри установки, шляхом

синтезу параметрів регулятора процесу пресування алюмінієвого про-

філю. Розроблений підхід дозволяє шляхом математичного моделювання

розраховувати раціональні конструктивні і технологічні параметри

для отримання необхідних розмірів виробу та забезпечених механіч-них властивостей в здеформованому металі. В результаті аналізу сфо-

рмульовані завдання автоматизації об‘єкту і побудована структура

системи керування. Розроблена математична модель та оцінена ефек-

тивність каналів керування об‘єктом, в результаті чого синтезовано PID-регулятор. Налаштування параметрів PID-регулятора дозволило

скоротити час перехідного процесу, позбавитись коливань нестійкого

об‘єкту при наявності запізнень по керуванню та компенсувати дію збурень до 3%.


147

Комбінована система автоматичного управління процесом

сушіння шлікеру

Гошовська М.І., студент; Павлов А.В., доцент


Застосування конструкційної кераміки та кераміки спеціального

призначення спостерігається в різних сферах економіки. Очікується,

що в майбутньому основним споживачем конструкційної кераміки

буде виробництво автомобільних двигунів без системи змазування та охолодження. Основним способом виготовлення керамічних деталей

складних форм є метод шлікерного лиття. Доведено, що найвідповіда-

льнішим етапом в технології шлікерного лиття є процес сушки, який формує задане значення вологості висушеного прес-порошку, що в

подальшому впливає на якість готового виробу безпосередньо перед

процесом обпалювання. Відповідно система автоматизації сушки по-

винна точно підтримувати задані параметри та забезпечувати безвід-мовну роботу вентиляції, що в свою чергу призведе до зменшення

кількості браку готової продукції. Тому, задачі, які направлені на ви-

рішення проблем щодо ефективного функціонування вентиляцій в сушильних установок є актуальними.

Об‘єктом дослідження науково-дослідної роботи було вибрано

конвективну сушарку, що працює за принципом розпилення. Проана-лізувавши систему керування даним об‘єктом, що вже існує, було

прийнято рішення використовувати для дослідження один контур

регулювання вентиляцією, що містить в собі мікрохвильовий давач

вологи та виконавчий механізм – редуктор з двигуном постійного струму. Важливим етапом в даній системі керування є своєчасне та

ефективне спрацювання вентиляції, що забезпечить швидкий відбір

насиченого повітря паром. Систематизовані знання про контрольні точки об‘єкту автоматиза-

ції були викладені в основних схемах автоматизації. Підтвердження

адекватності такої системи продемонстровано шляхом моделювання в середовищі Matlab. Для забезпечення ефективного функціонування

даного контуру було досліджено залежність зміни температури в су-

шильній вежі та вологи готового прес-порошку. Результати дослі-

дження представлені у вигляді відповідної передатної функції.


148

Двокоординатна система позиціювання для лазерного-

гравіювального пристрою

Гавриленко С.В., студент; Павлов А.В., доцент


Останнім часом спостерігається значне підвищення інтересу у

споживачів до систем двох та трьох координатного позиціювання.

Очікується, що в найкоротші строки такі системи будуть виконувати переважну більшість вимогливих до точності та швидкості виконання

робіт. Одним із видів таких робіт є автоматизовані системи лазерного і

фрезерного гравіювання. Головними властивостями таких систем, при конвеєрному виробництві, є швидкість і точність . Відповідно систе-

ма автоматизації повинна скорочувати час виконання однієї операції,

та підвищити якість вихідної продукції, що в свою чергу призведе до

зменшення кількості браку готової продукції. Тому, задачі, які напра-влені на вирішення поставлених проблем є досить актуальними та

потребують компетентного аналізу.

Об‘єктом дослідження науково-дослідної роботи було вибрано вдохкоординатний стіл з лазером, що працює від живлення 5 В. Про-

аналізувавши систему керування даним об‘єктом, що вже існує, було

прийнято рішення удосконалити алгоритм створення G-коду, та

зв‘язавши його з системою візуалізації, зробити можливим перетво-рення зображення у набір векторів за якими буде переміщуватись ла-

зер. Вагомим етапом є використання вентилюючого пристрою, який

дає змогу коректно працювати лазеру та охолоджувати його. Таким чином робота всієї системи стає більш продуктивною.

Упорядковані знання про важливі елементи об‘єкту автоматизації

були викладені в ключових схемах автоматизації. Доведення роботоз-датності та адекватності такої системи було досягнено створенням

реального робочого прототипу. Перевіркою прототипу стало порів-

няння двох алгоритмів створення G-коду у реальному середовищі.

Результати дослідження представлені у вигляді робочого алгоритму.


149

Імітаційне моделювання розподілу вантажів промислового складу

Шикура А.Ю., студент


Логістична система сучасного складу вимагає ефективного управ-ління товарними потоками із забезпеченням найменших витрат, висо-

кого рівня організації та здійснення процесів постачання. Проблема

організації ефективного керування логістичними процесами – викори-стання застарілих методів розподілу вантажів. Ринку сьогодні потрібні

високоякісні послуги оперативних і точних логістичних операцій у

великих обсягах. Для максимально ефективного використання ресурсів підприємст-

ва і вчасного прийняття рішень, використовується система імітаційно-

го моделювання. Таке моделювання є одним з видів комп'ютерного

моделювання, що використовує методологію системного аналізу, центральної процедурою якого є побудова узагальненої моделі, що

відображає всі чинники реальної системи, в якості методології дослі-

дження виступає обчислювальний експеримент. Накопичений практичний досвід застосування імітаційного моде-

лювання в проектуванні і дослідженні логістичних систем дозволяє

судити про високу ефективність даного підходу при прийнятті рішень,

що враховують безліч параметрів логістичної системи і впливаючих на неї факторів, а також нелінійність, нерівномірність процесів її фун-

кціонування. Сучасні ж засоби, що дозволяють будувати імітаційні

моделі, дають можливість досить легко створити нескладну модель, за допомогою якої аналізуються різні варіанти функціонування логісти-

чної системи.

У ході роботи було проведено дослідження керування розподілом вантажів за допомогою середи GPSS. Система GPSS призначена для

написання імітаційних моделей систем з дискретними подіями, тобто

у роботі моделюється система розподілу вантажу та розраховується її

пропускна здатність. Таким чином, застосування імітаційного моделювання дає істотне

підвищення ефективності результатів управління грузопотоком.


150

Автоматизована система керування параметрами стану повітря-

ної середи в офісному приміщенні

Шикура О.Ю., студент

Сумський державний університет, м.Суми

На сьогоднішній день офіси мають широку популярністю у неви-

робничій сфері та адміністративному напрямку. Сучасна офісна неру-

хомість продовжує користуватися великим попитом. Незалежно від планування, виду обробки, характеристик та призначення залишається

актуальним питання забезпечення сприятливих умов у приміщенні.

Тому, відповідно до цього постає завдання створення допустимого стану мікроклімату і якості повітря в обслуговуваній або робочій зоні

для комфортного знаходження і працездатності персоналу.

Природньої вентиляції недостатньо аби цілком створити потрібну

атмосферу в офісному приміщенні. Ефективна підтримка повітряної середи в офісі відбувається за рахунок автоматизованої вентиляції і

кондиціювання повітря. Така кліматизація передбачає контроль осно-

вних параметрів мікроклімату – температури, вологості і вмісту вуг-лекислого газу в атмосфері. Аналізуючи вплив і взаємодію цих пара-

метрів, створюються алгоритми керування виконавчими механізмами

формування стану повітряної середи, що складають об‘єктно-

орієнтовану систему автоматизації. Досягнення високих показників ефективності можливо за допомо-

гою коректного керування обладнанням контурів системи та спільного

управління кондиціюванням, що забезпечує регулятор. Оскільки ди-намічні властивості елементів контуру різні, відповідні налаштування

регулятора залежать від конкретного обладнання, включеного в сис-

тему управління. Автоматизація процесу кліматизації повністю вирішує поставлені

задачі щодо створення потрібних умов повітряної середи в офісних

приміщеннях. Перспективою вдосконалення систем управління мік-

роклімату є синтез керування з параметричними налаштуваннями ре-гуляторів, що дозволяє стабілізувати якість показників перехідних

процесів кліматизації. Інший напрямок впровадження – дослідження

систем управління, які реалізують енергозберігаючі алгоритми на об-ладнанні систем мікроклімату.


151

Автоматизоване керування процесом обдуву зерна в шахті зерно-

сушарного агрегату

Мереуца В.В., студент; Черв‘яков В.Д., доцент


Експлуатація шахтних сушарок здійснюється при неповноті інфор-

мації про стан об'єкта управління, тому доцільно використовувати

пристрої, які будуть контролювати стан зерносушарки, показувати точні показання потрібних параметрів, в результаті чого покращиться

процес управління технічним процесом, якість вихідного матеріалу.

Використовуючи пристрій контролю технологічних параметрів су-шіння зерна можна підвищити ефективність роботи зерносушарки за

рахунок підвищення якості продукту, постійної інформації про темпе-

ратуру та вологість зерна, регулювання автоматичного відкривання

випускних механізмів, та зниження затрат на електроенергію та опа-лення. Завданням автоматизації управління виробничим процесом є

вдосконалення управління виробничим процесом.

Розроблено алгоритм роботи випускними механізмами (вбудовані в ПКТП - СЗ), завдяки якому зерно буде випускатися автоматично в той

момент, коли температура та вологість зерна досягнуть заданих зна-

чень. Це значно спростить роботу оператора та значно зменшить ви-

трати на опалення шляхом того, що буде не потрібно повторно про-сушувати зерно та вигружати його декілька разів в процесі сушіння.

Також була розроблена модель топки в середовищі Matlab. Для ви-

бору оптимальних параметрів налаштування керуючого пристрою, розроблено математична модель процесу нагрівання повітря. В роботі

отримана аналітична математична модель, що враховує акумулювання

тепла в стінці топки. В результаті моделювання отримані графіки пе-рехідних функцій. З графіка видно ефект впливу стінки підігрівача,

що полягає в зменшенні швидкості нагріву повітря, і в уповільненні

охолодження. Опираючись на математичну модель підігріву повітря,

вона може бути використана для розрахунків оптимальних параметрів настройки регулятора температури агента сушіння, а також створення

адаптивної системи автоматичного управління.


152

Система керування процесом виготовлення вершків

Шутьєв В.С., студент


Молочна промисловість є однією з найважливіших галузей харчо-вої промисловості. Переробка молока, саме у промисловому випадку,

включає в себе комплекс взаємопов‘язаних біохімічних, фізико-

хімічних, мікробіологічних, біотехнологічних та інших процесів, ос-новною метою яких є збереження харчової цінності сировини. Для

більшості підприємств є актуальною проблема існуючого технологіч-

ного обладнання молокопереробних підприємств. Для вирішення даних проблем буде запропоновано використання

сучасних засобів автоматизації. У свою чергу це допоможе вирішити

завдання автоматичного керування процесом при взаємодії з агресив-

ним середовищем і можливістю виділення небезпечних для людини речовин при аварійному стані процесу. Впровадження автоматизова-

ної системи управління технологічним процесом молокозаводу дозво-

лить: підтримувати роботу технологічної лінії виробництва вершків в заданому режимі; контролювати параметри компонентів технології на

операціях; виявляти відхилення якості продукції від норми, мінімізу-

вати витрати сировини; отримувати комплексну інформацію про хід

технологічного процесу. Як результат, розроблена схема автоматизації процесу. Кожен з

процесів має свою специфіку і показник ефективності, що формує

якість кінцевого продукту- вершків. Шляхом моделювання ідентифіковані параметри об‘єкту керуван-

ня. Вибрана структура і закон керування параметром витрат у вигляді

PI- регулятора. Чисельне моделювання в середовищі Matlab Simulink дозволило налаштувати параметри PI- регулятора і поліпшити якість

регулювання вибраним параметром.


153

Система керування ГПА

Костян О.І., студент; Кулінченко Г.В., доцент


Завданням керування газоперекачувального агрегату (ГПА) є дося-гнення певних техніко – економічних показників процесу, які отри-

мують за допомогою регулятора, що регулює зміну частоту обертання

двигуна компресора. Для побудови системи керування ГПА дослі-джуються параметри об‘єкта керування шляхом імітаційного моделю-

вання роботи ГПА.

Це дозволяє: - проаналізувати вплив параметрів ГПА на його робочі характерис-

тики;

- ідентифікувати параметри процесу для побудови регулятора ГПА;

- проаналізувати якість регулювання в результаті налаштувань па-раметрів регулятора на потрібні параметри.

В залежності від показників витрати газу регулятор стабілізує час-

тоту обертання двигуна компресора. Якщо витрати низькі, то двигун обертається з мінімальним числом обертів, забезпечуючи підтримку

номінального тиску. При зростанні показників витрати, відповідно

підвищується продуктивність компресора та число обертів. Такий

механізм забезпечує дотримання заданого тиску. Для додержання та-кої роботи, є необхідність подачі пускового газу, в камеру згоряння,

оскільки різкі зміни об'єму якої викликають перенавантаження, що

негативно впливає на термін експлуатації двигуна та агрегату в ціло-му.

Для реалізації описаної характеристики компресорної установки,

необхідно описати компресор та двигун передаточними функціями. Розрахунок заданих обертів проводиться за формулою для остаточно-

го та поточного значення тиску газу в контурі, компресор задаємо

функцією першого порядку та додаймо інерційну складову. В резуль-

таті аналізу об‘єкта створено модель в пакеті Simulink. Моделювання системи дає змогу оптимального управління пода-

чею газу в камеру згоряння двигуна і раціональному використанню

енергії. Якість регулювання подачею палива впливає і на можливість збільшення терміну служби двигуна, через зниження його наванта-

ження і відсутності різких, важких режимів роботи.


154

Оптимальна система керування розумним будинком

Пелипенко Ю.М., студент


Концепція «розумного будинку», полягає в можливості системи розпізнавати певні ситуації, що відбуваються в будинку, і відповідним

чином на них реагувати. Тому «розумний будинок» дозволяє автома-

тизувати багато щоденних завдань, пов‘язані з освітленням, кліматом і іншими життєво важливими побутовими системами. Визначення оп-

тимальної структури, складу та значень характеристик такої складної

системи, як «розумний будинок», неможливо без проведення дослі-джень різних режимів функціонування, що входять до її складу підси-

стем та всієї системи в цілому. Так, як проведення експериментів на

вже діючій системі є досить витратним, а часто взагалі неможливим,

то для цього необхідно використовувати математичне та комп'ютерне моделювання.

На основі аналізу автоматичних систем керування будинком була

розроблена комп'ютерна модель «розумного будинку», яка містить наступні підсистеми: збору та обробки інформації від датчиків і вида-

чі сигналів виконавчих пристроїв, автоматичного управління освіт-

ленням, автоматичного управління мікрокліматом в приміщенні,

управління системами безпеки (системами охоронної, пожежної сиг-налізації, виявлення протікання води і витоку газу), управління елект-

ропостачанням, обліку енергоресурсів. Особливість даної моделі по-

лягає у використанні спеціалізованих алгоритмів контролю та управ-ління, що дозволяють забезпечити скоординовану взаємодію підсис-

тем і оптимізувати енергоспоживання.

До складу розробленої моделі входять блоки Simulink і Simscape, діаграми і таблиці правдивості Stateflow. Таблиці правдивості дозво-

ляють задавати логічні функції в звичній табличній формі. Складні

моделі окремих підсистем представляються у вигляді маскованих під-

систем блок-діаграми Simulink, що підвищує наочність моделі, зруч-ність в роботі і дозволяє надати моделям простішу, ієрархічну струк-

туру.

Комп‘ютерна модель дозволяє отримати точний набір логічних правил, який може використовуватися при розробці алгоритмів керу-

вання «розумним будинком».


155

Актуальні проблеми створення віртуальних когнітивних центрів

як систем управління та моніторингу регіональних АПК

В‘юненко О.Б.*, доцент; Толбатов А.В.*, доцент;

Толбатов В.А.**, доцент; Толбатова О.О.*, студент

* Сумський національний аграрний університет, м. Суми ** Сумський державний університет, м. Суми

Сучасні системи управління та моніторингу (ССУМ) дозволяють консолідувати відомості про обсяги виробництва, реалізації, ресурсах,

державну підтримку підприємств АПК регіону, виявити пріоритетні

сфери для реалізації регіональних цільових програм, а також операти-вно контролювати їх результативність [1]. Метою регіональної полі-

тики в галузі АПК є забезпечення збалансованого соціально-

економічного розвитку регіону, створення максимально сприятливих

умов для розвитку товаровиробників, що в сукупності становить ос-нову для зростання рівня соціально-економічного розвитку регіонів в

цілому. Кожен регіон України, незалежно від розмірів і ролі в загаль-

ному економічному розвитку, не є самодостатнім економічним суб'єк-том і, незважаючи на наявність внутрішніх тенденцій, і взаємозв'язків,

не може планувати свій розвиток, виходячи тільки зі своєї динаміки і

пропорцій. Регіон є відкритою системою, в якій потоки експорту і

імпорту погано спостережувані. Для підвищення ефективності взає-модії і задоволення інформаційних потреб суб'єктів управління необ-

хідне швидке впровадження віртуальних інтеграційних майданчиків,

що представляють собою соціальну мережу професійних комунікацій, яка об'єднує експертів, зацікавлені бізнес-спільноти та державні стру-

ктури для співпраці в області забезпечення аналізу і перспектив роз-

витку регіональних АПК. Такі ССУМ інтегрується з інструментарієм віртуальних когнітивних центрів для реалізації пошуку інформаційних

і виконавчих ресурсів при вирішенні конкретних завдань управління.

1. Толбатов А.В. Віртуальні когнитивні центри як інтелектуальні ІТ системи моніторингу та оцінки роботи регіональних агропромис-

лових комплексів / А.В. Толбатов, В.А. Толбатов, С.В. Агаджано-

ва, О.Б. В‗юненко, С.В. Толбатов // ВОТТП в технологічних про-цесах. –Хмельницький, 2015. – 2 –С.112-116.


156

Адаптивна система керування електроприводами допоміжного

обладнання автомобіля

Коваленко С.Р., студент; Соколов С.В., доцент


Допоміжне електрообладнання автомобілів працює в складних, ча-

сом в екстремальних умовах, при яких забезпечення максимальної

працездатності систем стає важко здійснюваним завданням, або, не-здійсненним зовсім. Підтримка належного функціонування систем,

можливо тільки шляхом вдосконалення систем управління та захисту,

в тому числі застосування принципів універсалізації та взаємозамін-ності вузлів, частин і механізмів систем, в разі їх технічного обслуго-

вування і ремонту

Розвиток систем управління характеризується постійним збільшен-

ням числа входять в систему компонентів; ускладненням законів управління частотою обертання, в залежності від моменту опору, на

валу ротора двигуна. В даний час широке застосування отримують

електроприводу допоміжного електроустаткування автомобілів з дви-гунами постійного струму, з незалежним збудженням від постійних

магнітів, і електронні системи управління, побудовані на базі мікроп-

роцесорів і мікро-ЕОМ.

Об‘єктом дослідження було обрано двигун постійного струму з не-залежним збудженням. Напруга на якорі двигуна в системі регулюють

шляхом зміни сили струму в обмотці збудження генератора. Для цієї

мети служить збудник генератора, в якості якого використовують си-лові магнітні підсилювачі, тиристорні (ТП-Д) або транзисторні перет-

ворювачі (ТРП-Д). У системах ТП-Д напруга на якорі двигуна регу-

люють шляхом фазового управління комутацією тиристорів, а в сис-темах ТРП-Д шляхом зміни шпаруватості пульсуючого напруги жив-

лення, тобто за допомогою широтно-імпульсної модуляції.

Основним результатом практичної апробації стала методика поєд-

нання детермінованих і ймовірнісних частин математичних моделей, відмінна від відомих наявністю ймовірнісної частини по кожному з

факторів на рівні ± 5%, що беруть участь в моделі, і що дозволяє вра-

ховувати технологічний розкид характеристик ± 11%.


157

Моделювання теплового поля процесу випалювання цегли

Бокоч М.М., студент; Кулінченко Г.В., доцент


Визначення задач термічної обробки цегли, як одержання необхід-ної структури виробів шляхом реалізації відповідних температурних

режимів, слід зазначити, що термообробка забезпечується не тільки

теплогенерацією, але й характеризуванням теплообміну між виробами та елементами термічної установки. З актуальними питаннями завдан-

ня термообробки – підвищення ефективності використання енергії,

пов'язані питання розробки способів створення оптимальних і регу-льованих умов у опалювальних камерах.

Велика частина методів розрахунку теплових полів базується на

умовному розподілі об'єкта на ряд великих і поверхневих зон. Пропо-

нується заміщення цих зон на кінцеве число однорідних ділянок, в межах яких температура і всі фізичні характеристики приймаються

постійними. В результаті інтегральні рівняння теплообміну випромі-

нюванням апроксимуються кінцевою системою алгебраїчних рівнянь. Для моделювання процесів теплообміну існує велика кількість се-

редовищ, такі як, Matlab, SolidWorks, Elcut та інші. Але для відсте-

ження температур потрібне об‘ємне представлення моделі, для вирі-

шення цього завдання найбільше підходить середовище Ansys. Головною складністю побудови моделі є визначення граничних

умов об‘єкта. Спосіб завдання граничних умов для системи рівнянь

визначається типом межі. Для вхідних меж використовуються однорі-дні розподіли всіх характеристик. В якості граничних умов на стінках

каналу використовуються граничні умови першого роду для темпера-

тури газу. Отримана модель дозволяє відстежувати температуру в печі, у

будь-якій точці, по всім трьом координатам системи, що в свою чергу

дає змогу налаштування режимів обробки цегли з метою оптимізації

параметрів процесу. Також об‘ємна модель теплового поля дає точні-шу картину температур, що дає змогу ефективно керувати процесом.


158

Побудова електротеплового поля індукційного нагріву

Гусєв Д. І., студент; Кулінченко Г. В., доцент


Із розгляду задач керування процесом екструзії полімеру витікає, що першочерговим предметом досліджень є аналіз режимів установки

індукційного нагріву.

Розробка математичних моделей електромагнітних і теплових про-цесів дозволяє скласти повну картину зміни характеру розподілу

щільності струму, потужності в циліндрі пластикації і шнеку в процесі

нагріву, а також включити можливості аналітичного опису функції розподілу внутрішніх джерел тепла. Це передбачає послідовне рішен-

ня електромагнітної і теплової задач.

Прикладом вирішення квазістатичних задач відображення теплово-

го поля є використання програмного пакету «ELCUT». Недоліком ELCUT є відсутність можливостей одночасного вирішення електрома-

гнітної і теплової задачі. Середовище «ANSYS» характеризується до-

сить потужними можливостями моделювання, проте складність інте-рфейсу користувача, та великий час моделювання ускладнює користу-

вання середовищем. Для дослідження режимів схем індукційних уста-

новок можливе застосування програмного забезпечення схемотехніч-

ного моделювання MicroCAP, Electronic Work Bench, але в них відсу-тня можливість моделювання теплових полів.

Інструмент моделювання динамічних систем Simulink пакету

MATLAB спільно з бібліотекою електротехнічних блоків Sim Power System (SPS) містить широкий набір елементів електротехнічних лан-

цюгів та компонентів силової електроніки. При моделюванні електро-

технологічних установок силова частина створюється за допомогою блоків бібліотеки SPS, а модель теплової частини в середовищі PDE

Tool. Дана гібридна модель дає можливість аналізувати магнітні і теп-

лові поля, але реалізація системи управляння автоналаштуванням

частоти ускладнюється відсутністю бібліотеки з мікроконтролерами. Дану проблему можна вирішити шляхом побудови моделі силової

установки в середовищі Proteus VSM, яке має широку базу МК та еле-

ментів електротехнічних ланцюгів, та можливість експорту даних в середовище MATLAB Simulink.


159

Дослідження алгоритмів керування автономним

мобільним роботом

Петренко Р.В., студент; Дударенко В.О., студент;

Панич А.О, асистент


Використання автономних мобільних роботів стає дедалі необхід-

нішим у сучасному світі. Технології створення електронних компоне-нтів стають дедалі дешевшими, самі компоненти при невеликому роз-

мірі мають досить потужну обчислювальну здатність. Це зумовило

використання подібних моделей у різних сферах, де людині небезпеч-но працювати, або за своїми габаритами та функціоналом людина не

здатна виконати певну роботу.

Авторами створений невеликий мобільний робот з колісним при-

водом, який здатний забезпечити автономний рух по трасі у режимі перегонів з іншими роботами при різних умовах та раптових переш-

кодах, в тому числі з підйомом на гірку. Запропонована конструкція

шасі робота є досить простою, доступною для повторення, недорогою, захищеною та міцною, має невелику вагу. Система керування робота

також відрізняється простотою та доступністю її компонентів.

Метою даної роботи є створення та дослідження алгоритмів керу-

вання автономним мобільним роботом, які надають можливість повні-стю автоматично пересуватися у просторі, оминаючи перешкоди.

Запропоновано та експериментально досліджено декілька алгорит-

мів керування автономним роботом, обраний найкращий для перего-нів. Досліджено математичні моделі системи та проведені попередні

розрахунки основних параметрів керуючих алгоритмів, які потім уто-

чнені на основі експериментальних даних. Після налаштування коефі-цієнтів управління основні швидкісні параметри збереглися поєдную-

чись зі значним запасом ходу (200-300 метрів на максимальній швид-

кості). Найкращим керуючим алгоритмом даного роботу виявився рух

по датчику спереду при використанні бокових датчиків у разі немож-ливості їхати прямо (поворот або перешкода), а також при раптовій

небезпеці спереду чи збоку.

Даний робот успішно пройшов кваліфікаційні заїзди та прийняв участь у змаганні ROBORACE (м. Одеса, ОНПУ, 24-27 травня

2017 р.).


160

Автоматизація економіко-математичного моделювання аналізу і

аудиту в системах планування економічної діяльності АПК

В‘юненко О.Б., доцент; Толбатов А.В., доцент;

Виганяйло С.М., ст. викладач; Пасько Н.Б., доцент

Сумський національний аграрний університет, м. Суми

В процесі автоматизації економіко-математичного моделювання

аналізу і аудиту планування економічної діяльності (АЕММАІАПЕД) необхідно враховувати весь комплекс факторів, які впливають на роз-

виток аграрного виробництва (РАВ). При цьому окремі завдання пла-

нування повинні бути взаємопов'язані відповідно до принципу ком-плексності планування виробництва на всіх рівнях управління підпри-

ємством. АЕММАІАПЕД підприємств АПК можна умовно об‘єднати

в три функціонально пов'язані групи. 1 група – моделі підготовчого

комплексу, прогнозують нормативні техніко-економічні показники, без яких неможливо здійснити формування і реалізацію моделей ос-

новного комплексу. До цієї групи належать моделі прогнозу трудових

ресурсів, продуктивності праці, фондомісткості, собівартості, врожай-ності, продуктивності та ін. 2 група – моделі основного комплексу за

рішенням завдань оптимізації структури виробництва. З урахуванням

тимчасового інтервалу і рівня організаційної структури в цей ком-

плекс входять: стратегічна модель оптимізації на кінцевий рік перспе-ктиви; лінійно-динамічна модель перспективного РАВ по роках; мо-

дель оптимізації розміщення і спеціалізації. 3 група – моделі, в яких

результати вирішення завдань основного комплексу деталізуються з урахуванням розподілу капітальних вкладень. Моделі 2 групи станов-

лять основу системи перспективного планування. Однією з найважли-

віших моделей в автоматизованій системі планування є лінійно-динамічна модель оптимізації плану перспективного РАВ. Вона слу-

жить сполучною ланкою між поточним і довгостроковим плануванням

РАВ. АЕММАІАПЕД повинна відображати вимоги відшкодування

витрат з вартості виробленої продукції. Основним джерелом розши-рення виробництва служить та частина вартості, яка перевищує вар-

тість необхідного продукту.

В процесі АЕММАІАПЕД РАВ необхідно передбачити раціональ-ний розподіл прибутку з обґрунтуванням його накопичення.


161

Дослідження системи автоматичного позиціонування

сонячних панелей

Ковтуненко О. В., студент; Павлов А. В., доцент


В наш час сонячні панелі набули великої популярності: відбуваєть-

ся стрімке впровадження як великих електростанцій, так і викорис-

тання в домашніх умовах, що є екологічною та економічною альтер-нативою електроенергетики.

Сонячні панелі генерують електрику і в похмуру погоду при відсу-

тності прямого сонячного випромінювання. Тому навіть при значній хмарності буде вироблятися електрика, але найкращі умови для гене-

рації електроенергії будуть при яскравій сонячній погоді і позиціону-

ванні фотомодулів перпендикулярно сонячному світлу. Так як лінія

руху сонця змінюється на протязі дня, так само змінюється і кут па-діння сонячних променів, що є причиною низької ефективності роботи

модулів. Тому існує необхідність розробки автоматичного процесу

наведення на сонце. В рамках даної роботи було використано навчальний стенд соняч-

ної панелі. Відповідно до вищеописаної проблеми створено систему

управління, яка безпосередньо складається з датчика положення сон-

ця, мікроконтролера, пристрою для вимірювання прискорення - аксе-лерометру, і рами, на якій кріпиться сонячна панель. Датчик положен-

ня сонця складається з двох фотодіодів, розділених непрозорою пере-

городкою, яка встановлена вертикально і направлена до сонця. Така системи управління відстежує зміну положення сонця і, відповідно до

отриманої інформації, видає команди на зміну положення панелі на-

вколо вертикальної осі. Керування здійснюється платою ARM Cortex-M3 на базі мікрокон-

тролеру STM32F103C8T6. В якості середовища розробки було обрано

програму FLProg з графічною мовою програмування FBD (Function

Block Diagram). Програма утворюється зі списку ланцюгів, які вико-нуються послідовно зверху вниз.

Проте дана розробка має проблему надлишкової кількості здійсню-

ваних переміщень за рахунок своєї енергії, тому кінцевою задачею є мінімізації затрат енергії та підвищення коефіцієнту корисної дії со-

нячної панелі.


162

Система керування процесом водопідготовки котельної

Бебик В.С., студент; Соколов С.В., доцент


Технічна експлуатація котелень і теплоелектростанцій (ТЕС) пов'я-зана з трудомісткими процесами. Для їх поліпшення потрібна суттєва

автоматизація і механізація основних технологічних процесів. Одними

із самих значущих завдань автоматизації та механізації є забезпечення енергетичної і матеріальної рівноваги установки при оптимальному

ККД, мінімальній затраті паливно-енергетичних ресурсів, забруднен-

ня навколишнього середовища, при безпечній та економічній роботі при будь-яких навантаженнях.

Системи водопідготовки котельних є найважливішою складовою

енергетичних підприємств, оскільки від якості води, що надходить на

їх живлення, безпосередньо залежить надійність і ефективність робо-ти.

Котлова вода, маючи незадовільну якість, призводить до перевит-

рат великої кількості ресурсів. Для керування процесом хімводоочищення (ХВО) була розроблена

система яка виконує функції:

1) автоматичного управління роботою установки ХВО;

2) підвищення надійності роботи обладнання установки ХВО за рахунок всебічного контролю його стану;

3) зниження витрат на хімічні реагенти, електроенергію і воду;

4) продовження терміну служби технологічної установки за ра-хунок оптимізації режимів її роботи.

Така система керування процесом водопідготовки дає змогу збіль-

шити ефективність водоочищення за рахунок впровадження відповід-них регуляторів на різних стадіях процесу водоочищення, а також

організації безаварійної роботи обладнання в результаті застосування

засобів автоматизації і програмних засобів типа SCADA– систем.

Проведені розрахунки та моделювання в середовищі MatLab Simulink дозволили налаштувати параметри ПІ регулятора, який за-

безпечує перерегулювання не більше 7%, стійкість до збурень 2%, час

відновлення 0,7с.


163

Система керування формуванням режимів

овочесховища

Чечельницький В.Ю., студент; Соколов С.В., доцент


Підвищення ефективності зберігання овочів за рахунок підтриман-

ня оптимальних режимів зберігання та зменшення енерговитрат дося-

гається шляхом використання програмно-апаратних автоматизованих комплексів на основі мікропроцесорної техніки. До недавнього часу

впровадження таких комплексів гальмувалося економічними показни-

ками мікропроцесорної техніки. Зниження вартості мікроконтролерів і розробки програмного забезпечення дозволяє значно скоротити витра-

ти на впровадження апаратно-програмних комплексів і відповідно

підвищити ефективність зберігання овочів.

Режим зберігання визначать сукупність умов, які необхідно дотри-муватися, щоб в достатній мірі уповільнити біохімічні процеси в пло-

дах і овочах, максимально зберегти якість, знизити втрати продукції

до моменту споживання. Сукупність умов включає такі найважливіші чинники:

температуру;

вологість повітря;

обмін повітря; склад газового середовища;

світло.

Для АСУ кліматом овочесховища була розроблена система яка ви-конує функції:

1) підтримання постійної температури в приміщенні (влітку –

охолодження, взимку - обігрів); 2) керування вологістю в сховищі;

3) керування системою вентиляції;

4) керування компресорами.

Керування автоматизованою системою зберігання здійснюється за допомогою пульта керування та відеоінтерфейсу, інтегрованих в апа-

ратну мікропроцесорну платформу АСУТП.


164

Автоматизована система підтримки мікроклімату

в заміському будинку

Семич О.Б., студент; Журба В.О., доцент


Створення комфортного мікроклімату в будинку життєво важливе

завдання. Від того наскільки тепло людині або холодно, як забезпече-

ний приплив свіжого повітря, наскільки це повітря чисте, залежить загальний фізичний стан людини, настрій і її здоров'я. Таким чином,

розробки систем підтримки мікроклімату є актуальними напрямами

роботи сьогодення. Мікроклімат прямо впливає на людину. Якщо його параметри зна-

ходяться в рекомендованих межах, або визначені людиною самостій-

но, то людина відчуває себе комфортно, а її організм не витрачає сили

на адаптацію до зовнішніх умов. Мікроклімат житлових і громадських будівель складається з багатьох параметрів, але першочерговими з них

є:

Температура повітря (20-25 CO); Вологість повітря (40-60 %);

Чистота повітря; Свіжість (800 – 1 400 ppm(CO2)).

Наведені параметри мікроклімату в приміщеннях можна не тільки

вимірювати, але і регулювати за допомогою кліматичної техніки.

Запропонована система являє собою електронну частину для підт-римки мікроклімату в заміському будинку. Об'єктом регулювання

виступає безпосередньо мікроклімат, як сума окремих параметрів.

Автоматизована система дозволяє контролювати та підтримувати в заданих межах всі вищеперераховані параметри в приміщенні.

В роботі, за допомогою середовища MATLAB R2015b – Simulink,

продемонстрована поведінка такої системи в різних ситуаціях. Модель контролює 4 параметра повітря – вологість, температуру, якість та

свіжість. На вході моделі є задаючий та збурюючий вплив кожного

параметра, а також допустима похибка регулювання. Залежно від

впливу збурюючого параметра система керує запуском / зупинкою пристроїв підтримки мікроклімату і часом їх роботи. Виходячи з даної

моделі, можна розробити програмне забезпечення для втілення цієї

моделі в реальну систему.


165

Моделювання системи управління тепловим режимом

шахтної зерносушарки

Толбатов В.А.*, доцент; Толбатов А.В.**, доцент;

Оганесян В.Е.*, студент; Толбатова О.О.**, студент

* Сумський державний університет, м. Суми ** Сумський національний аграрний університет, м. Суми

Встановлені в нашій країні ще в Радянські часи сушарки мали сис-тему управління (СУ) рівня розвитку виробництва того часу, і сьогод-

ні не відповідають потребам підприємств АПК. Вони застаріли, вима-

гають постійного обслуговування і ремонту. Тому автоматизація СУ шахтної зерносушарки (ШЗ) є необхідним процесом [1, 2]. Дотриму-

ватися режимів сушіння неможливо без СУ, яка контролює необхідні

параметри теплового режиму (ТР) ШЗ. При сушінні зерна різних ку-

льтур важливо правильно вибрати потрібний ТР, що залежить, в свою чергу, від гранично допустимої температури нагріву зерна, яку вста-

новлюють з урахуванням потрібної культури, цільового використання

і початкової вологості зерна. Моделювання СУ ТР ШЗ дає змогу по-бачити необхідність і економічну доцільність не тільки сезонної суш-

ки, коли збиране зерно має підвищену вологість, а й цілорічної сушки

зерна. Також можливо розрахувати оптимальні параметри ТР, які до-

зволять забезпечити високу продуктивність сушіння, та збереження необхідних показників зерна. Для досягнення СУ ТР ШЗ було розроб-

лено функціональну схему та SCADA систему, завдяки яким, можливо

наглядно побачити процес сушіння зерна, та модернізувати зерносу-шарку необхідними пристроями, у вигляді топки та давачів. Розрахо-

вана математична модель активного вентилювання ТР, яка дозволяє

здійснювати управління процесом за критерієм мінімуму часу сушін-ня.

1. Толбатов В.А. Організація систем енергозбереження на промисло-

вих підприємствах. В.А. Толбатов, І.Л. Лебединський, А.В. Толба-тов – Суми: Вид-во СумДУ, 2009. – 195 с.

2. Толбатов В.А. Оцінка повноти захисту технологічного обладнання

від відмов у системі управління / В.А. Толбатов, А.В. Толбатов, О.А. Добророднов, О.Б. В‗юненко, С.В. Толбатов // Міжнар. наук.-

техн. журнал ―ВОТТП‖.– Хмельницький, 2015. – 3. – С. 30–33.


166

Моделювання системи управління транспортування зерна в норії


Жижеріна І.О.*, студент; Толбатова О.О.**, студент

* Сумський державний університет, м. Суми

** Сумський національний аграрний університет, м. Суми

Підйомно-транспортні пристрої (ПТП) почали застосовуватися в

найдавніший період історії людського суспільства. Об'єктом дослідження в даній роботі є механізми вертикального

транспорту - норії з ДАК. Це – вертикальні стрічкові конвеєри для

переміщення необробленого і обробленого зерна пшениці, соняшнику, сої, кукурудзи та ін. на різних стадіях їх переробки. Норії широко

застосовуються на перероблювальних підприємствах: на одному еле-

ваторі їх може бути близько 30-40 в залежності від потреб виробницт-

ва і його розташування на території комбінату. З метою збільшення надійності роботи [1], з одного боку, і підвищення енергетичних пока-

зників електроприводу [2] – з іншого, приводний асинхронний двигун

норії повинен бути виконаний зі змінною потужністю, щоб кожній істотній зміні навантаження відповідала своя певна потужність двигу-

на. Природно, що при цьому потужність двигуна повинна бути змін-

ною або ступінчастою, або плавно регульованою. При наявності тако-

го двигуна енерговитрати підприємства [2] і час для транспортування різного виду зерна істотно зменшаться, що дозволить установці вико-

нувати більший обсяг робіт за найкоротші терміни.

НДР спрямована на вдосконалення роботи вертикальних конвеєрів в технологічному процесі переробки зерна, підвищення надійності їх

функціонування за рахунок використання найбільш ефективних мето-

дів дослідження і розробки більш точних методів їх розрахунку.

1. Толбатов В.А. Оцінка повноти захисту технологічного обладнання

від відмов у системі управління / В.А. Толбатов, А.В. Толбатов,

О.А. Добророднов, О.Б. В‗юненко, С.В. Толбатов // Міжнар. наук.-техн. журнал ―ВОТТП‖.– Хмельницький, 2015. – 3. – С. 30–33.


вих підприємствах : навч. пос. / В.А. Толбатов, І.Л. Лебединський, А.В. Толбатов / – Суми: Вид-во СумДУ, 2009. – 195 с.


167

Моделювання системи управління токарним верстатом

моделі 16К20Ф4С32


Осадчій М.О.*, студент; В‘юненко О.Б.**, доцент


Метою дослідження є проведення імітаційного моделювання (ІМ) роботи токарно-фрезерного верстата (ТФВ) з ЧПУ моделі

16К20Ф4С32. ТФВ оснащено СЧПУ PCNC 4 яка є найкращим пред-

ставником у даній сфері [1–2]. Дана система забезпечує потрібну точ-ність та зручність для виготовлення продукції завдяки використанню

сучасної обчислювальної техніки. Особливістю даної СЧПУ є відкри-

та архітектура яка передбачає використання покупних програмних

пакетів та еволюцію системи в умовах максимальної незалежності від змін системної платформи. Передбачені власна периферійна

SUPERBUS-шина для віддалених входів-виходів електроавтоматики а

також віддалені входи-виходи. На SUPER шині можуть бути встанов-лені чотири інтерфейсних плати для управління 32 аналоговими при-

водами. СЧПУ класу PCNC-4 демонструє яскравий приклад архітек-

тури PCNC, в рамках якої всі завдання управління вирішені програм-

ним шляхом, без будь-якої додаткової апаратної підтримки. За резуль-татами ІМ було прийнято рішення, що СЧПУ PCNC-4 є найкращим

рішенням в управлінні ТФВ 16К20Ф4С32 завдяки підвищенню його

продуктивності.

1. Толбатов В.А. Оцінка повноти захисту технологічного обладнан-

ня від відмов у системі управління / В.А. Толбатов, А.В. Толбатов, О.А. Добророднов, О.Б. В‗юненко, С.В. Толбатов // Міжнар. наук.-

техн. журнал ―ВОТТП‖.– Хмельницький, 2015. – 3. – С. 30–33.


вих підприємствах: навч. пос. / В.А. Толбатов, І.Л. Лебединський, А.В. Толбатов / – Суми: Вид-во СумДУ, 2009. – 195 с.


168

Моделювання автоматизованої інформаційної системи газової

безпеки для побутових та промислових приміщень


Нечипоренко С.М.*, студент; Толбатова О.О.**, студент


Уявити собі життя і роботу сучасної людини без газу вже немож-ливо. Газ в наших будинках – це опалення і гаряча вода, зручності і

комфорт, тепло і влаштований побут, і інші блага, значення яких в

нашому житті тільки зростає. Сигналізатор газу – це електронний прилад, призначений для авто-

матичного і безперервного контролю концентрації вибухонебезпечних

і токсичних газів в повітрі. Вартість сигналізатора газу, який може

запобігти вибуху, пожежа або отруєння людей – це всього десяті част-ки відсотка від витрат на відновлення зруйнованого в результаті аварії

житла і знищеного майна, не кажучи вже про життя людей. При вини-

кненні в повітрі небезпечною для життя і здоров'я людини концентра-ції вибухонебезпечного або токсичного газу сигналізатор автоматично

включає світлозвукову сигналізацію, відключає подачу газу і / або

включає примусову вентиляцію.

За результатами проведеної НДР можна зробити наступні виснов-ки. Як показало дослідження, використовуючі сучасні компоненти, ми

маємо можливість створити автоматизовану інформаційну систему

газової безпеки для побутових та промислових приміщень, яка самос-тійно буде безперервно контролювати стан безпеки, та в разі винек-

нення небезпечної ситуації, негайно виконає заходи, які завадять ста-

тися аварії. Були досягнуті наступні цілі: проаналізовано причини виненкення нещасних випадків, повязаних із переревищенням допус-

тимих норм концентрації різних газів у повітрі; розглянуті різні при-

лади, які можуть проаналізувати рівень загазованності повітря, впли-

нути на рівень концентрації газів у повітрі, виконати запобіжні заходи та сповістити всіх людей у приміщенні про винекнення небезпечної

ситуації.

На основі проведених досліджень було розроблено та змодульова-но автоматизовану інформаційну систему газової безпеки для побуто-

вих та промислових приміщень.


169

Моделювання процесу мірного порізу довгомірного профілю

Доценко С.Ю., студент


Технологічна лінія для безперервного виготовлення профілю оснащена, так званою, летучою пилою. Летуча пила використовується

для мірного порізу довгомірних матеріалів, що рухаються на конвеєр-

ній стрічці. Це досить складний технологічний процес, який потребує якості кінцевого продукту без необхідної доробки. За технологічним

регламентом та за алгоритмами роботи електропривод несучого орга-

ну летучої пили споживає найбільшу кількість електроенергії – біля 70%. Тому моделювання процесу поступально – зворотного руху еле-

ктропривода з подальшим його удосконаленням сприяє ресурсозбере-

женню під час роботи всієї технологічної лінії.

На основі аналізу функціонування механізмів летучої пили, а саме механізму подачі несучого органу, зчеплення, обертання та подачі

різального інструменту, нами раніше були запропоновані відповідні

алгоритми керування [1]. На основі цих алгоритмів була створоне модель у підсистемі Simulink пакету Matlab, до складу якої входять

наступні підсистеми: модель електроприводу несучого органу летучої

пили та керуючого пристрою. У підсистемі керуючого пристрою роз-

раховуються завдання швидкості, моменту та поточне положення не-сучого органу також відбувається формування заданої тахограми при-

вода. При побудові моделі прийнято, що електропривод несучого ор-

гану побудований на базі двигуна постійного струму з тиристорним перетворювачем.

Створена математична модель достатньо повно відображує проце-

си зв‘язані з відпрацюванням зворотно - поступального руху протягом всіх етапів роботи летучої пили. Вона дозволяє перевірити ефектив-

ність запропонованих алгоритмів, а кінцева циклограма повністю де-

монструє відпрацювання заданого закону.

1. С.Ю. Доценко, А.О. Панич, Дослідження процесу координаційного

керування виконавчими механізмами летучої пили (м. Суми: Сум-

ський державний університет, 2016. – С.170)


170

Аналіз основних напрямків автоматизації виробничих процесів

підприємств сфери виробництва продуктів харчування в Україні,

які потребують впровадження інновацій

Толбатова О.О., студент


Серед основних напрямків автоматизації виробничих процесів під-

приємств сфери виробництва продуктів харчування України, які пот-ребують впровадження інновацій [1, 2], можна виділити:

– налагодження автоматизації системи контролю якості кормів у

тваринництві та м‘яса; – аналіз автоматизації виробничих процесів з метою покращення

зовнішнього вигляду та смакових якостей м‘ясних продуктів;

– аналіз автоматизації виробничих процесів з метою збільшення

термінів зберігання м‘ясопродуктів; – розробка та автоматизація нових видів фасування продукції;

– підвищення продуктивності праці та рентабельності виробництва

на підприємствах за рахунок аналіз автоматизації виробничих проце-сів, які потребують впровадження інновацій;

– перехід до органічного екобезпечного виробництва;

– вирішення проблеми автоматизованої утилізації відходів тварин-

ництва та м‘ясопереробки; – застосування нових методів виготовлення продукції;

– удосконалення технологій виробництва напівфабрикатів;

– налагодження ефективного контролю якості сировини; – впровадження сучасних екобезпечних технологій вирощування

продукції рослинництва та боротьби із шкідниками;

– розширення асортименту продукції; – освоєння нових технологій (НТ) зберігання;

– впровадження НТ очищення;

– оптимізація використання відходів харчової промисловості;

– збільшення автоматизації сільськогосподарських підприємств при виробництві молока;

– налагодження автоматизованої, уніфікованої системи вхідного

контролю якості молока і молочної продукції; – впровадження НТ утримання й відгодівлі тварин і доїння молока;

– підвищення якості масла та сиру відповідно до стандартів;


171

– підвищення частки дрібних і середніх сільгоспвиробників;

– налагодження системи контролю якості зерна; – уніфікація вимог щодо якості сировини та готової продукції;

– зменшення частки синтетичних складників у продукції;

– впровадження нових методів збору і обробки сировини;

– впровадження екобезпечних фасувальних матеріалів; – забезпечення диференційованого контролю якості дитячого хар-

чування.

За результатами узагальнення міжнародного та вітчизняного досві-ду управління інноваційним розвитком сфери виробництва продуктів

харчування виділено три основні напрями, в яких найбільш необхід-

ним є впровадження інновацій: – удосконалення контролю якості сировини та кінцевої продукції;

– збільшення асортименту та зростання доступності харчових про-

дуктів для населення;

– підвищення продуктивності праці та зростання рентабельності виробництва продуктів харчування.

Однак будь-яке, навіть інтенсивне впровадження автоматизації та

інноваційних процесів у розвиток сфери виробництва продуктів хар-чування буде неефективним без вивчення особливостей зовнішнього

середовища використання таких інновацій, яке формує передумови

інноваційного розвитку галузі. З урахуванням того, що соціально-

економічні та природні особливості зовнішнього середовища впрова-дження інновацій є неоднорідними у межах держави і мають, перева-

жно, регіональні відмінності, варто проаналізувати їх територіальний

розподіл та визначити специфіку прояву в різних регіонах держави.

1. Толбатов А.В. Інноваційні підходи інформаційної підтримки дія-

льності агропромислового комплексу регіону / А.В. Толбатов, В.А. Толбатов та ін. / Инновационные подходы к развитию сельс-

кого хозяйства. – Одесса: КУПРИЕНКО СВ, 2015. – С. 7–26.

2. Tоlbatоv A.V. Imprоving the infrоmatiоn suppоrt оf management оf

agricultural enterprises thrоugh innоvatiоns / A.V. Tоlbatоv, V.A. Tоlbatоv, S.V. Tоlbatоv … // SW Jоurnal Agriculture. Scientific wоrld

– Vоlume J21509 (9). [Nоvember 2015]. – P. 8–13. – URL:

http://www.swоrld.cоm.ua/e-jоurnal/j21509.pdf

http://www.sworld.com.ua/e-journal/j21509.pdf


172

Система керування процесом рафінації масла

Захарченко А.С., студент; Соколов С.В., доцент


Рафінація об'єднує ряд найважливіших технологічних процесів об-робки масел з метою видалення з них домішок і тих супутніх речовин,

які знижують якість і технологічні властивості.

Виробництва олійно-жирового комплексу характеризуються безпе-рервністю технологічного процесу, що забезпечує багатоступеневу

переробку сільськогосподарської сировини в продукцію харчового

(побутового) споживання. Для ефективної організації виробництв ма-сложирового комплексу необхідно постійно контролювати кількість

витраченої сировини (отриманої з неї готової продукції), кількість

проміжних продуктів, одержуваних на кожній виробничій ділянці, а

також забезпечення умов зберігання сировини та готової продукції. Визначальним фактором успішного вирішення зазначених завдань

є впровадження в виробництво сучасних наукоємних технологій і лі-

ній рафінації та дезодорації олій і жирів, гарантією ефективності яких є наявність автоматизованих систем контролю і управління технологі-

чним процесом.

Проведено функціонально - технологічний аналіз об‘єкту керуван-

ня. На підставі аналізу функціональних завдань системи сформовані схеми автоматизації по керуванню параметрами процесу рафінації

масла.

Як показав аналіз, одним з головних параметрів, що забезпечує ефективність процесу нейтралізації, є підтримання рівня розділу фаз

продуктів нейтралізації.

Проведений розрахунок налаштувань ПІ регулятора рівня розділу фаз (за допомогою квадратичного критерія оцінки якості регулюван-

ня), що забезпечує необхідну якість нейтралізації масла і показав мо-

жливості підвищення ефективності рафінаціі масла.

Передбачається, що впровадження автоматизації процесу рафінації масла буде сприяти безаварійній роботі обладнання, збільшення його

економічної ефективності, зменшенню випадків травматизму.


173

Програма meTest

Кудрявцев А., студент


Освіта є одним з найважливіших напрямків для суспільства. Люди вивчають різні предмети, щоб отримати знання та навички. Але су-

часна освіта має деякі недоліки. Наприклад, студенти не хочуть вчи-

тися, застарілі методи навчання, неефективне використання часу. На сьогоднішній день вчителі рідко використовують інформаційні техно-

логії в освіті, але це дуже зручно і корисно. Неефективне використан-

ня часу є дуже великою проблемою для освіти. Але meTest може ви-рішити деякі з цих проблем.

meTest - це програма, яка дозволяє проходити тести на телефонах.

Викладачі повинні створювати тест або використовувати тести, які

були створені раніше. Після цього їм потрібно запустити на комп'юте-рі спеціальну програму. В результаті студенти можуть здавати тести з

телефону і отримувати оцінку відразу. meTest складається з трьох

компонентів: створення тестів, сервер та додаток для Android. У про-грамі для створення тесту вчитель може створити новий тест або від-

редагувати старий. Сервер - це спеціальна програма для підключення

студентів до тесту. Студенти можуть пройти тест з телефону з

Android.

Рисунок 1 – Сервер meTest Рисунок 2 – Додаток Android

meTest має веб-сайт, на якому можно завантажити всі компоненти

програми та ознайомитися з інструкціями щодо використання цієї

програми https://sites.google.com/view/metest-team/.


https://sites.google.com/view/metest-team/


174

Исследование процессов измерительного контроля нитратов в

тепличной продукции

Тычкова Н.Б., магистрант; Тычков В.В., старший преподаватель;

Трембовецкая Р.В., доцент

Черкасский государственный технологический университет, г. Черкассы

К основным методам измерительного контроля нитратов относят фотометрический и ионометрический метод анализа. В серийно вы-

пускаемом измерителе нитратов ‖СОЭКС‖ используется метод изме-

рения электропроводности всех солей, которые присутствуют в теп-личной продукции, грунте и не учтено измерение распределения со-

держания нитратов в приповерхностном слое продукции. Т.к. кроме

азотных удобрений в грунт для выращивания тепличной продукции

вносятся и фосфорные и комплексные минеральные удобрения, изме-ритель показывает завышенную грубую неопределенность.

При оценке неопределенности измерения и ее составляющих от от-

бора пробы (тепличная продукция, грунт, оросительная вода) и анали-за нитратов использовали метод двойных проб и ионометрический

метод измерительного контроля.

Разработана схема измерения, состоящая из комбинированного

нитрат-селективного электрода в качестве измерительного электрода и термокомпенсатора. Измерительная схема построена на основе мик-

роконтроллеров серии PIC16. Градуировку проводим непосредственно

после проверки измерительной схемы и перед началом измерений, путем измерения значения образцовых растворов.

Пробы тепличной продукции измельчаем на блендере, отбираем

навеску измельченной пробы, помещаем в технологическую емкость, добавляем экстрагирующий раствор и перемешиваем с помощью ме-

шалки. Пробы готовим в количестве не менее двух, так как в случае

повышенного содержания нитратов может возникнуть необходимость

повторения анализа. При оценке неопределенности измерения наибольшее влияние ока-

зывает составляющая измерительного электрода.


175

Кулонометрическое генерирование как метод стандартной добав-

ки при ионометрических проточных измерениях

Тычков В.В., старший преподаватель; Трембовецкая Р.В., доцент

Черкасский государственный технологический университет,

г. Черкассы

Проточные измерения широко используются в компьютеризации и

автоматизации электрохимических методов контроля объектов окру-жающей среды и технологических вод промышленных предприятий.

Решение этих вопросов зависит от апробирования и разработки новых

методик анализа. Для контроля содержания следов активного хлора используется

окислительно-восстановительная реакция на основе йодометрическо-

го метода анализа:

Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl

-

ClO- + 2H

+ + 2I

- = I2 + Cl

- + H2O

HClO + 2I- + H

+ = I2 + Cl

- + H2O

ClO- + 2H

+ + 2I

- = I2 + Cl

- + H2O

NH2Cl + 2H+ + 2I

- = I2 + NH4

+ + Cl

-

Для исследования селективности и чувствительности йодид-

селективного электрода использовали его в качестве электрода в паре

с стеклоуглеродным и платиновым электродами, чувствительными к окислительно-восстановительной пары I2/I

+. Растворы KI 10

-3 М (хч) и

I2 были подготовлены как имитационные градуировочные растворы с

наличием ионов хлора в технологических растворах. Для имитации ионов активного хлора путем введения йодид-ионов

в растворы использовали разработанный кулонометрический генера-

тор ионов на базе источника постоянного тока с внутренним титрова-нием раствора, который содержит анализируемый компонент. Метод

основан на проведении электиролиза определяемого вещества при

постоянной силе тока и применяется только для определения веществ,

находящихся на поверхности рабочего электрода (йодид-селективного) в твердом состоянии.

Кулонометрическое генерирование вещества в проточных методах

анализа расширило область применения ионометрических первичных твердотельных преобразователей.


176

Система контролю витрат нафти при транспортуванні нафтопро-

водом

Соколов О.С., студент; Соколов С.В., доцент


При транспортуванні нафти через нафтопровід важливою задачею є

точний контроль транспортованої нафти. При великих об‘ємах транс-

портування нафти похибка вимірювання витрат нафти, яка складає хоча б декілька відсотків, є причиною великих грошових збитків. То-

му створення високоточних витратомірів для в‘язких і забруднених

середовищ таких як нафта – дуже актуальна і важлива задача сього-дення. В даній роботі пропонується використовувати високоточний (с

точністю не гіршою за 0,5%) магнітопружній давач витрат, структурна

схема якого наведена на рис. 1

2

3 3

44

5

6

7

1

Рисунок 1– Структурна схема витратоміра

Принцип роботи такої системи наступний: при русі нафти вздовж

нафтопроводу 1 с різних сторін діафрагми 2 створюється перепад тис-ку, який за допомогою магнітопружніх давачів 3 перетворюється в

змінний струм. Після випрямлення мостовою схемою 4 сигнал різниці

тисків поступає на контролер Arduino. Оскільки, нафтопровід має значну довжину, то для передачі на центральний пульт контроля 7

можна використати радіомодуль бездротової передачі 6 типу пари

модемів RFD. За джерело живлення системи можна використати аку-

муляторну батарею або альтернативні джерела енергії.


177

Дослідження автоматизованої системи управління

центрифугою ФГН-633К-03

Хитренко О.С., студент; Журба В.О., доцент


Процес центрифугування - являє собою ефективний спосіб поділу

неоднорідної рідкої системи під дією відцентрових сил. Процес відбу-

вається в спеціальних установках - центрифугах, в яких відбувається відстоювання або фільтрування.

Порівнюючи типи і конструкції центрифуг, можна зробити наступ-

ні висновки: центрифуги безперервної дії мають більшу продук-тивність, ніж періодично діючі; вони значно простіші і зручніше в

обслуговуванні, тому все ширше впроваджуються в промисловість,

поступово витісняючи центрифуги періодичної дії. Автоматичні цен-

трифуги відрізняються великою продуктивністю, незважаючи на періодичність дії. Центрифуга є механізмом з високим ступенем зно-

шуваності, в зв'язку з цим в процесі експлуатації збільшується енерго-

споживання і підвищується знос основних деталей і двигуна, що зменшує термін їх експлуатації. На основі вищевикладеного принципу

дії установки, вивчення математичної моделі і опису поставленої про-

блеми можна провести аналіз технологічних і конструктивних особ-

ливостей та надати певні рекомендації. Підходами до вирішення завдання є впровадження сучасного про-

грамного забезпечення і сучасних матеріалів для виготовлення ком-

плектуючих. А прикладом вирішення поставленого завдання може бути комплексна автоматизація.

В роботі розглядається система автоматизації центрифуги ФГН-

633К-03 за допомогою сучасних засобів збору та обробки інформації на базі мікроконтролеру TWIDO. Розроблено алгоритм регулятора

приводу центрифуги та систему автоматичного керування роботою

центрифуги ФГН-633К-03, з використанням новітньої мікропроцесор-

ної техніки, сучасних вимірювальних приладів які замінили собою застарілу релейну систему керування.

СЕКЦІЯ 5

«Прикладна математика та

моделювання складних

систем»

ІМА :: 2018 СЕКЦІЯ 5: Прикладна математика та моделювання складних систем

179

Моделювання самоподібного режиму

розм’якшення поверхні льоду при терті

Хоменко О.В., професор; Сухомлін М.І., студент;

Хоменко М.О., студент


Розм'якшення поверхні льоду при терті досліджується з точки зору

реологічної моделі у наближенні в'язкопружної речовини [1]. Допус-кається нелінійна релаксація деформації і дробовий зворотній зв'язок.

Вводиться адитивний некорельований шум, пов'язаний з зсувними

деформацією та напруженням, а також з температурою шару поверхні льоду, побудована фазова діаграма, де інтенсивності шуму напружень

і температури визначають області кристалічного льоду, розм'якшеного

льоду і два типи їх суміші (переривчастого тертя - stick-slip) [2]. Вияв-

лено умови, при яких тертя кристалічного льоду і переривчасте тертя протікають у самоподібному режимі. Відповідний степеневий розпо-

діл деформації забезпечується флуктуаціями температури, які набага-

то перевищують інтенсивності шуму деформації і напружень. Така поведінка задається однорідною густиною ймовірності, в якій відсут-

ній характерний масштаб деформації. Оскільки степеневий розподіл

спостерігається при малих деформаціях, він відповідає самоподібній

поведінці кристалічної поверхні льоду. Досліджуються часові залеж-ності сили тертя по поверхні льоду. Використовуючи швидке перетво-

рення Фур'є і автокореляційну функцію, проаналізовано часові ряди

сили тертя для всіх режимів тертя. Виявлено, що ці ряди являють со-бою «рожевий» кольоровий шум, і слабкі кореляції реалізуються в

системі. Зроблено висновок, що представляється можливим прогнозу-

вати результати трибологічного експерименту, що характеризується визначеним часом кореляції [3].

1. A.V. Khomenko, K.P. Khomenko, V.V. Falko, Condens. Matter Phys.

19 No3, 33002: 1-10 (2016). 2. A. Khomenko, M. Khomenko, B.N.J. Persson, K. Khomenko, Tribolo-

gy Letters 65 (2), 71 (2017).

СЕКЦІЯ 5: Прикладна математика та ІМА :: 2018 моделювання складних систем

180

Атомістичне моделювання трибологічних властивостей наночас-

тинок Pd та Al на поверхні графену

Хоменко О.В., професор; Бойко Д.В., студент;

Захаров М.В., студент; Хоменко К.П., викладач


Використовуючи метод молекулярної динаміки, досліджуються

фрикційні властивості наночастинок алюмінію та паладію, нанесених на графеновий шар. Вивчення фрикційних властивостей наночастинок

проводиться з метою зрозуміти фундаментальне походження тертя

ковзання. Вимірюються часові залежності сумарного імпульсу систе-ми, загальної та потенціальної енергій, температури, швидкості та

положення центру мас, розмірів наночастинки та сил тертя й підклад-

ки, що діють на частинку. Також досліджується, яким чином сила тер-

тя залежить від площі контакту наночастинка - графен та температури. Трибологічні властивості наночастинок сильно залежать від мате-

ріалів. Частинки рухаються нерівномірно. Середня сила тертя зале-

жить майже лінійно від площі контакту і немонотонно від температу-ри. Відзначено, що сила тертя підкладки, яка діє на наночастинку, має

пилкоподібну форму як функція координат і часу, що також спостері-

гається в нанотрибологічних експериментах. Вивчено температурну

залежність сили тертя, яка характерна для поведінки відповідних за-лежностей для самоорганізованого одношарового гексадеканетіолу на

поверхні Au і поверхні кристала NaCl у надвисокому вакуумі [1, 2].

Піки функції радіального розподілу розмиті, і можна зробити ви-сновок, що атомне упорядкування відсутнє, і наночастинка аморфна

або має полікристалічний порядок. Спостерігаються області локально-

го порядку атомів на поверхні контакту частинки з підкладкою, що може впливати на пилкоподібну форму залежності сили тертя підкла-

дки від часу.

1. T. Marx, X. Shen, D. Dietzel, A. Schirmeisen, Langmuir 33 (24), 6005–6010 (2017).

2. J.J. Mazo, D. Dietzel, A. Schirmeisen, J.G. Vilhena, E. Gnecco, Phys.

Rev. Lett. 118, 246101 (2017).


181

Методи редукування моделей у задачах керування багатопараме-

тричними об’єктами

Іващук В.В., доцент

Національний університет харчових технологій, м. Київ

Для задач керування, на основі функціональних моделей збільшен-

ня розмірності відповідає за обумовленість та впливає на стійкість

отриманих розв‘язків. Завданням є виключення змінних, що впливають на динаміку об'є-

кта не більш як на σy. Так, координати стану, що задіяні для керуван-

ня, корельовано відносно потоку в об‘єкті, що чинить основний вплив на цільову змінну. Пониженням порядку моделі залишаємо динаміку

сталих часу, поведінка яких обмежується автокореляційною функцією

цільових змінних об'єкта.

Модальна форма редукції передбачає збереження значень коренів характеристичного полінома (полюсів передатної функції), де відки-

даємо змінні стану, що належать вищому порядку, через пониження

розмірності вектору координат стану xn=0, тоді як модель матриці станів отримає n-1 порядок.

Для стійких систем, як було вже зазначено вище, всі сингулярні

числа, що відповідають діагональній множині граміанів керованості та

спостережності мають бути дійсними та невід'ємними, а рівність нулю одного з них свідчить про немінімальний опис у просторі станів. Син-

гулярне число молодшого порядку системи збігатиметься з її генкеле-

вою нормою, яку використовуємо в якості критерію для порівняння передатних функцій вихідної та скороченої моделей.

В силу рівності граміанів, ступінь спостереження та окремих змін-

них стану збалансованої моделі кількісно характеризується сингуляр-ними числами системи, що зберігаються за редукції збалансованого

подання. Якщо скорочення матриці стану призводитиме до скільки

завгодно малої зміни генкелевої обмеженої норми для передатної фу-

нкції, то редукцію вважаємо ефективною. Для системи, що записана у просторі станів, мінімізацію ненульових компонентів вектора керу-

вання потрібно розуміти як скорочення необхідної для забезпечення

заявленої якості керування мінімальної кількості виконавчих механіз-мів, з вимогою обмеження динамічної похибки у об‘єктах, де остання

набуває критичного значення.


182

Влияние шума на режимы фрагментации материалов

при интенсивной пластической деформации

Хоменко А. В., профессор; Трощенко Д. С., научный сотрудник;

Солонар И. О., студент; Васюхно К. В., студент


Применение методов интенсивной пластической деформации

(ИПД) позволяет получить объемные металлические образцы, кото-рые имеют субмикрокристаллическую (СМК) или нанокристалличе-

скую (НК) структуру и обладают высокими физическими и механиче-

скими свойствами, что весьма важно для современного нанотехноло-гического процесса.

Поскольку физические процессы, происходящие в металле во вре-

мя ИПД, довольно сложны, в последнее время проводится теоретиче-

ская разработка теоретических подходов, позволяющих качественно отобразить все внутренние изменения. Таким образом, в рамках

неравновесной эволюционной термодинамики разработан специаль-

ный подход, который позволяет описать эволюцию дефектной подси-стемы поликристаллического материала и формирование стационар-

ной СМК или НК структуры. В то же время влияние аддитивного шу-

ма на поведение процессов фрагментации еще не исследовано.

Таким образом, учет влияния аддитивных шумов основных пара-метров позволил представить реальные условия обработки ИПД,

обеспечил возможность существования новых режимов фрагментации

и, соответственно, образования СМК или НК материалов с предпола-гаемыми свойствами. Используя адиабатическое приближение, по-

строена фазовая диаграмма, которая определяет области реализации

предельных (стационарных) структур различных типов в зависимости от интенсивности шума и значения упругой деформации. Установле-

но, что с увеличением как значений интенсивности флуктуаций, так и

упругой деформации размер зерен в предельных структурах уменьша-

ется. Показано, что во время ИПД переход от основной крупнозерни-стой структуры к мелкозернистой (СМК или НК) может происходить

по сценарию фазовых переходов первого и второго рода.


183

Моделювання формування хвилі просторового заряду з широким

частотним спектром у гвинтовому двопотоковому релятивістсь-

кому електронному пучку

Лисенко О.В., професор; Волк Ю.Ю., аспірант; Волк Д.В., студент

Сумський державний університет, Суми

Побудована кубічна нелінійна теорія, що описує динаміку мульти-

гармонічної хвилі просторового заряду (ХПЗ) у гвинтовому двопото-ковому релятивістському електронному пучку (РЕП). Досліджено

випадок, коли частота першої гармонік ХПЗ менше критичної частоти

двопотокової нестійкості. Отримана самоузгоджена система диферен-ціальних рівнянь для амплітуд напруженості гармонік мультигармоні-

чної ХПЗ, яка враховує як ефект двопотокової нестійкості, так і мно-

жинні трихвильові параметричні резонанси між гармоніками ХПЗ.

Проведено аналіз впливу на ширину спектра й на рівні насичення му-льтигармонічної ХПЗ таких параметрів двопотокового РЕП як кут

вльоту пучка відносно фокусуючого магнітного поля, середнє значен-

ня релятивістського фактору, різниця релятивістських факторів РЕП, плазмова частота парціальних пучків.

З‘ясовано, що ширина частотного спектра мультигармонічної ХПЗ

збільшується зі збільшенням середнього значення плазмової частоти,

кута вльоту пучка, середнього значення релятивістського фактору й зменшенням різниці релятивістських факторів. Визначено, що рівні

насичення мультигармонічної ХПЗ за умови збільшення кута вльоту

пучка, середнього значення релятивістського фактору й зменшенні різниці релятивістських факторів зменшуються, а при збільшенні пла-

змової частоти амплітуди мультигармонічної ХПЗ – збільшуються.

Показано, що інкремент зростання за умови збільшення як кута вльоту пучка, так і плазмової частоти, збільшуються. З'ясовано, що у цих

випадках довжини насичення мультигармонічної ХПЗ зменшуються.

Тому використання таких пучків у двопотокових супергетеродинних

ЛВЕ повинне приводити до зменшення їх поздовжніх габаритів. Запропоновано шляхи збільшення ширини частотного спектра му-

льтигармонічної ХПЗ та її інтенсивності з метою їх використання у

мультигармонічних двопотокових супергетеродинних лазерах на віль-них електронах.

Робота виконана в рамках держбюджетної теми 0117U002253.


184

Квазиоптимальное торможение вращений симметричного гиро-

стата с внутренней степенью свободы в среде с сопротивлением

Акуленко Л.Д.1, главный научый сотрудник;

Лещенко Д.Д.2, профессор; Козаченко Т.А.

2, доцент

1Институт проблем механики РАН, г. Москва, Россия

2Одесская государственная академия строительства и архитектуры,

г. Одесса

Развитие исследований задач динамики и управления движением

твердых тел вокруг неподвижной точки заключается в том, что тела не

являются абсолютно твердыми, а близки к идеальным моделям. Влия-ние неидеальностей может быть выявлено с помощью асимптотиче-

ских методов нелинейной механики.

Исследуется задача квазиоптимального (близкого к оптимальному)

по быстродействию торможения вращений динамически симметриче-ского твердого тела со сферической полостью, заполненной жидко-

стью большой вязкости. Кроме того, тело содержит подвижную массу,

прикрепленную вязкоупругим демпфером в точке на оси симметрии. На твердое тело извне действует малый тормозящий момент сил ли-

нейного сопротивления среды, а также малый управляющий момент,

ограниченный эллипсоидальной областью.

Предложен приближенный синтез управления и проведено асимп-тотическое решение с помощью процедуры усреднения по фазе пре-

цессионного движения. Выполнено численное интегрирование. Для

принятых числовых значений параметров определено время быстро-действия и построены графики изменения кинетического момента и

величин экваториальной и осевой составляющих вектора угловой ско-

рости квазитвердого тела. Определены качественные свойства квази-оптимального движения.


185

Моделювання множинних взаємодій хвиль у двопотокових супер-

гетеродинних лазерах на вільних електронах з гвинтовими елект-

ронними пучками

Лисенко О.В., професор; Волк Ю.Ю., аспірант;

Коровай М.О. студент Сумський державний університет, м. Суми

Подана робота присвячена дослідженню мультигармонічних про-цесів у двопотокових супергетеродинних лазерах на вільних електро-

нах (ЛВЕ) з гвинтовими релятивістськими електронними пучками

(РЕП) у наближенні слабкого сигналу. У роботі побудована квадратична нелінійна теорія множинних вза-

ємодій хвиль у мультигармонічному двопотоковому супергетеродин-

ному ЛВЕ Н-убітронного типу із гвинтовими електронними пучками.

Продемонстровано, що досліджуваний ЛВЕ, що використовує гвинто-ві електронні пучки, характеризується більш високими темпами під-

силення порівняно з ЛВЕ з прямолінійними РЕП. Це обумовлено тим,

що інкременти двопотокової нестійкості для гвинтових двошвидкіс-них електронних пучків є істотно вищими, ніж для прямолінійних. Із

цього випливає, що ЛВЕ із гвинтовими електронними пучками будуть

мати менші довжини насичення, а, отже, і менші поздовжні габарити.

Вивчено мультигармонічий режим роботи ЛВЕ, коли частота пер-шої гармоніки сигналу набагато менше критичної частоти двопотоко-

вої нестійкості. Показано, що в цьому режимі ширина частотного спе-

ктра електромагнітного сигналу ЛВЕ, що визначається частотою пер-шої гармоніки й критичною частотою двопотокової нестійкості, збі-

льшується зі збільшенням кута вльоту α двошвидкісного електронного

пучка відносно фокусуючого магнітного поля. Цей ефект обумовле-ний збільшенням критичної частоти двопотокової нестійкості зі збі-

льшенням кута вльоту α.

З'ясовано, що використання гвинтових електронних пучків у муль-

тигармонічних двопотокових супергетеродинних лазерах на вільних електронах призводить до збільшення їх темпів підсилення, ширини

частотного спектра в режимі підсилення мультигармонічного сигналу,

а також до зменшення їх поздовжніх габаритів. Робота виконана в рамках держбюджетної теми 0117U002253.


186

Влияние продольного магнитного поля на динамику волн в плаз-

менно-пучковом супергетеродинном ЛСЭ доплертронного типа с

винтовым РЭП

Лысенко А.В., профессор; Алексеенко Г.А., ассистент;

Гречаный А.Л. студент Сумский государственный университет, г. Сумы

Рассмотрим следующую модель плазменно-пучкового супергете-родинного лазера на свободных электронах (СЛСЭ) с винтовым РЭП.

Под углом к вектору индукции магнитного поля В0 в плазму вводится

релятивистский электронный пучок (РЭП). На вход системы подается слабая высокочастотная электромагнитная волна сигнала. В качестве

накачки используем мощную низкочастотную электромагнитную вол-

ну, которая распространяется на встречу РЭП. В результате парамет-

рической связи между сигналом и накачкой в плазменно-пучковой среде возбуждается волна пространственного заряда. В исследуемой

модели имеет место эффект супергетеродинного усиления, суть кото-

рого заключается в дополнительном усилении электромагнитной вол-ны сигнала за счет плазменно-пучковой неустойчивости.

В работе проведен анализ влияния фокусирующего магнитного по-

ля В0 на эффективность усиления электромагнитной волны сигнала в

плазменно-пучковом супергетеродинном лазере на свободных элек-тронах с винтовым РЭП в кубически-нелинейном приближении.

Определены уровни и механизмы насыщения. Получено, что в случае

уменьшения индукции продольного магнитного поля уровень насы-щения электромагнитной волны сигнала возрастает. Найдено крити-

ческое значение индукции продольного магнитного поля, в случае

которого имеет место максимальное усиление электромагнитных волн. Данный эффект связан с увеличением параметрической связи

между взаимодействующими волнами. Показано, что в случае винто-

вого пучка (угол влета = 30) темпы усиления электромагнитных волн увеличиваются на 20%. Напряженность электрического поля

волны сигнала при оптимальных параметрах системы достигает

3 МВ/м. Робота виконана в рамках держбюджетної теми 0117U002253.


187

Cтохастическая синхронизация в цепочке связанных

осцилляторов

Луговой К.В., студент; Князь И.А., доцент


В представленной работе исследован эффект синхронизации в це-почке связанных осцилляторов во флуктуирующей среде под воздей-

ствием внешней периодической силы. Известно, что необходимым

условием реализации указанного эффекта является наличие внешнего воздействия в виде слабого гармонического сигнала и диффузионной

составляющей. В работе рассмотрен нетривиальный случай реализа-

ции синхронизации за счет введения в систему цветных коррелирую-щих шумов: взаимодействие периодического сигнала и флуктуаций

при невысокой амплитуде сигнала и незначительной интенсивности

шума приводит к синхронизации ансамбля.

В работе построена модель цепочки взаимодействующих (посред-ством внешней силы) осцилляторов, на каждый из которых действуют

два коррелирующих цветных шума – аддитивный и внешний. Мы

полагаем, что шумы скоррелированы по времени, и статистически независимы в пространстве (корреляционная функция по простран-

ству имеет вид дельта-функции). На все узлы решетки действует одна

и та же периодическая сила. Состояние элементов цепочки подается на единственный суммирующий центр, выход которого дает коллек-

тивный отклик системы. Такая модель хорошо описывает простей-

шую нейронную сеть.

Построенная модель была исследована численно. Для проведения эксперимента в рамках доступной нам вычислительной системы была

выбраны цепочки из 100, 200 и 500 осцилляторов. Для количественно-

го анализа степени синхронизации рассчитывалась средняя частота и фаза. Показано, что увеличение числа осцилляторов способствует

процессу синхронизации – эффект захвата частоты реализуется даже

при малой амплитуде внешней силы. По аналогии, переход к системе

большой размерности позволяет уменьшить оптимальный уровень шума, при котором разница фаз выходит на некоторый стационарный

уровень.


188

Компьютерное моделирование диффузии классической частицы

на твердой поверхности

Колинько И., студент; Князь И.А., доцент


Диффузия атомов и молекул на твердой поверхности связана с мас-

сой современных технологических процессов [1–3]: напыление пле-

нок, катализ и т.п. Интересной, в этом контексте, является задача реа-лизации аномальной диффузии (subdiffusive/superdiffusive motion) при

движении классической частицы в периодическом потенциале. До

недавнего времени этот режим детально не исследовался, поскольку считалось, что режим супердиффузии ―смазывается‖ тепловыми

флуктуациями.

В представленной работе проведено численное моделирование раз-

личных режимов диффузии классической частицы на твердой поверх-ности. Движение частицы описывалось ―реактивным‖ уравнением

Ланжевена с цветным аддитивным шумом. Шум моделировался про-

цессом Орнштейна-Уленбека с нулевым средним и экспоненциально спадающей корреляционной функцией. Корреляция по пространству

отсутствует. Поверхность описывалась двумерным периодическим

потенциалом. Уравнение Ланжевена решалось методом Эйлера с вре-

менным шагом 10-3

. Временной интервал – 107 итераций. Расчет

функции плотности вероятности и среднеквадратичного смещения

проводился путем усреднения решения по времени и реализациям

шума. Количество реализаций – 500. Показано, что супердиффузионный режим возможен только при

малом трении. Увеличение коэффициента трения приводит к умень-

шению величины скачка и переходу в режим нормальной диффузии. Исследовано влияние спектрального состава цветного шума на про-

цесс диффузии. Показано, что сужение спектрального состава флукту-

аций при определенной интенсивности шума способствует переходу

системы в супердиффузионный режим.

1. T. Yokoyama et al., Nature (London) 413, 619 (2001);

2. K. Ho, J. Chem. Phys. 117, 11033 (2002); 3. Ala-Nissila, R. Ferrando, and S. C. Ying, Adv. Phys. 51, 949 (2002).


189

Направленная диффузия взаимодействующих частиц в симмет-

ричном потенциале

Косенко В., студент; Князь И.А., доцент


Направленная диффузия атомов и молекул привлекает интерес ис-

следователей благодаря широкому спектру приложений, включая

нанотехнологии [1]. Для одной броуновской частицы необходимым условием направленного транспорта является наличие термального

шума и ассимитрия потенциала. Интересной, в контексте таких иссле-

дований, является задача о возможности реализации направленной диффузии в более реалистичном случае, когда потенциал является

симметричным. В работе [2] было показано, что воздействие двух

коррелиующих цветных шумов в системе с исходным симметричным

потенциалом приводит к нарушению симметрии эффективного (сто-хастческого) потенциала. Естественно, возникает вопрос о возможно-

сти реализации направленного транспорта системы взаимодействую-

щих частиц под воздействием коррелирующих шумов. В качестве примера в данной работе численно исследована модель

системы двух связанных частиц, состоящая из двух уравнений Ланже-

вена с дополнительной силой, которая определяется потенциалом вза-

имодействия. На каждую из частиц действует шум, причем шумы скоррелированы по времени и дельта-корелированы по пространству.

Направленный диффузионный поток определялся как средняя ско-

рость движения центра масс системы частиц. Показано, что направ-ленный транспорт реализуется при небольших значениях коэффици-

ента трения при ненулевых значениях коэффициента кросс-

корреляции (мера святи флуктуационных источников). Существует оптимальный уровень шума, при котором направленная диффузия

становится ярко выраженной. При значительных или малых значениях

интенсивности шума эффект направленной диффузии не проявляется.

1. G.W. Slater, S. Guillouzic and M.G. Gauthier, Electrophoresis 23,

3791 (2002).

2. I.A. Кnyaz‘, Eur. Phys. J. B 83, 235 (2011).


190

Динамічна модель п'єзоелектричного приводу з асиметричним

рушійним механізмом

Дейнека М.А., студент; Ляшенко Я.О., доцент

Сумський державний університет, г. Суми

В роботі побудована динамічна модель механічного приводу на-

правленого руху, в якому джерелом руху є п‘єзоелектричний меха-

нізм, що здійснює коливання у напрямку, перпендикулярному до на-пряму руху. На рисунку показано спрощену схему приводу.

Slider

Base

x

z

O

XO M

V

E1, G

1,

1

E2, G

2,

2

1

mg

Рисунок 1 – Схема досліджуваної системи

Тут слайдер із пружними параметрами E1, G1, ν1 і масою M знаходить-ся на нерухомій базі, коефіцієнт тертя між ними µ1. Слайдер зсуваєть-

ся за допомогою індентора із параметрами E2, G2 і ν2, який за рахунок

асиметричного кріплення зсувається в обох напрямах. Додатковий вантаж масою m діє проти напряму руху. Нами записано і проаналізо-

вано рівняння руху приводу. Показано, що система може працювати в

двох режимах: здійснюється рух в одному напряму, або реалізується

переривчастий режим, коли швидкість руху періодично змінює знак. Для опису динамічного контакту із тертям використано метод редукції

розмірності [1]. Такий механізм може застосовуватися для побудови

систем позиціонування в мікроелектроніці [2].

1. Popov V.L, Heß M. Method of dimensionality reduction in contact

mechanics and friction. Berlin, Germany: Springer Verlag, 2015. 265 p.

2. Я.А. Ляшенко, Динамические модели фазовых переходов между кинетическими режимами граничного трения: концепция сдвиго-

вого плавления (Суми: Видавництво СумДПУ імені

А.С. Макаренка: 2018).


191

Моделювання пластичних деформацій і тертя у динамічному про-

цесі наноструктуруючого вигладжування

Демченко Є.В., студент; Ляшенко Я.О., доцент


Запропоновано динамічну модель наноструктуруючого вигладжу-

вання поверхонь металевих деталей із урахуванням пластичних дефо-

рмацій. Для опису пластичності використовується ідеологія методу редукції розмірності [1], який доповнений критерієм пластичності.

Схема системи вигладжування показана на рис. 1.

zx

f (r)

Fb

z

r

Fb

z

vx

Ffr

vx

а б

1 1 1, ,E G

2 2 2, ,E G

g(x) x

Рисунок 1 – Схема досліджуваної системи в одновимірному представ-

ленні

Тут сферичний індентор знаходиться на поверхні деталі, яка під його дією випробовує деформації. На рис. 1б показано задачу в еквівалент-

ному одновимірному просторі. Побудована модель враховує дію нор-

мальної сили Fb і тангенціальної сили тертя Ffr. Отримано профілі пластичного сліду після вигладжування. Досліджено вплив на кінети-

ку вигладжування коефіцієнта тертя, а також періодичних осциляцій

нормальної сили. Тема дослідження є актуальною, оскільки вигладжу-вання має багато застосувань. Від зміцнення поверхонь деталей до

отримання гладких поверхонь [2].

1. Popov V.L, Heß M. Method of dimensionality reduction in contact mechanics and friction. Berlin, Germany: Springer Verlag, 2015. 265 p.

2. Я.А. Ляшенко, Динамические модели фазовых переходов между

кинетическими режимами граничного трения: концепция сдвиго-вого плавления (Суми: Видавництво СумДПУ імені

А.С. Макаренка: 2018).


192

Моделювання динаміки хвилі просторового заряду у релятивіст-

ських двопотокових електронних пучках методом частинка в ко-

мірці

Лисенко О.В., професор; Коваль В.В., ст. викладач;

Феденко М.О. студент Сумський державний університет, м. Суми

Актуальність досліджень процесів у двопотокових релятивістських електронних пучках (РЕП) обумовлена їх використанням у двопото-

кових лазерах на вільних електронах (ЛВЕ). Завдяки двопотоковій

нестійкості, яка має місце в таких пучках, двопотокові супергетеро-динні ЛВЕ мають виключно високі темпи підсилення електромагніт-

них хвиль. Також у двопотокових релятивістських електронних пуч-

ках відбуваються множинні трихвильові резонансні параметричні вза-

ємодії між гармоніками хвилі просторового заряду. Тому двопотокові РЕП можуть слугувати джерелом мультигармонічного сигналу і вико-

ристовуватися у мультигармонічних двопотокових супергетеродинних

ЛВЕ. До цього часу процеси у двопотокових релятивістських електрон-

них пучках досліджувались у слабо нелінійному наближенні, коли

швидкість зміни амплітуди набагато менша за швидкість зміни фази.

Дослідження таких систем у сильно нелінійному режимі, коли модель мультигармонічного сигналу перестає бути вірною, проводились лише

для нерелятивістських пучків.

У роботі для дослідження процесів у двопотокових РЕП викорис-товується метод частинка в комірці. Особливістю цього методу є те,

що він є вірним як для слабо нелінійного, так і для сильно нелінійного

етапів розвитку процесів, має більшу швидкість обчислень ніж інші методи, наприклад, метод частинка-частинка.

В результаті виконання роботи знайдені параметри переходу від

когерентного (слабо нелінійний етап взаємодії) до хаотичного (сильно

нелінійний етап взаємодії) режиму взаємодії. З‘ясовано вплив на ці параметри таких величин як: середнє значення релятивістського фак-

тора, різниці релятивістських факторів парціальних електронних пуч-

ків, плазмова частота, енергетичний розкид електронів. Для когерент-ного режиму визначено спектральні характеристики хвилі просторо-

вого заряду.


193

Аналіз потокового підходу до оцінки ймовірності компрометації

при безпечній маршрутизації в інфокомунікаційних мережах

Персіков А.В., здобувач

Харківський національний університет радіоелектроніки, м. Харків

Під час розгортання інфокомунікаційних мереж актуальним за-

вданням є забезпечення безпеки інфраструктури наряду із забезпечен-

ням безпеки сервісів та додатків. Крім того, гарантування безпеки на рівні елементів мережі повністю визначає ефективність засобів безпе-

ки верхніх рівнів. У свою чергу протоколи маршрутизації повинні

забезпечувати не тільки задану якість обслуговування, а й підтримува-ти функції забезпечення безпеки та відмовостійкості на мережному

рівні.

Під час розв‘язання задач безпечної маршрутизації проведений

аналіз показав, що аналітична оцінка ймовірності компрометації пото-ків, що передаються, є важливим кроком, спрямованим на забезпечен-

ня та адекватну оцінку цієї важливої метрики безпечної маршрутиза-

ції. Крім того, використання шляхів, що не перетинаються, в процесі маршрутизації призводить до неефективного використання мережних

(канальних, буферних) ресурсів та зниження якості обслуговування

(Quality of Service, QoS) в цілому. З огляду на це, запропоновано пото-

ковий підхід до оцінки ймовірності компрометації потоків в інфоко-мунікаційній мережі, що має комбіновану структуру.

Чисельні приклади були використані для аналізу впливу параметрів

безпеки окремих елементів мережі (каналів зв‘язку) та фрагментів мережі на ймовірність компрометації потоку, що передається. Чисель-

не дослідження показало, що запропонований підхід дає більш точні

результати обчислення ймовірності компрометації потоку при викори-станні маршрутів, що перетинаються, з послідовно-паралельною та

комбінованою структурою у більшості випадків по відношенню до ві-

домого метода, який використовується для шляхів, що не перетинають-

ся. Використання підходу для обчислення ймовірності компрометації потоку для маршрутів, що не перетинаються, завжди давало більш оп-

тимістичні оцінки для випадку маршрутів, що перетинаються.


194

Динамическая модель управления очередями

на маршрутизаторах ТКС

Лебеденко Т.Н., аспирант

Харьковский национальный университет радиоэлектроники,

г. Харьков

Одним из функциональных средств по обеспечению телекоммуни-

кационных сетей (ТКС) требуемым качеством обслуживания QoS (Quality of Service, QoS) являются механизмы управления очередями

(Queue Management). Отсутствие эффективного управления буферным

ресурсом сети приводит к неконтролируемому росту задержек паке-тов, а ввиду перегрузки буфера, и к общему уровню их потерь. В связи

с этим, актуальной задачей является разработка эффективных моделей

и методов управления очередями.

Анализ известных решений в области управления очередями в ТКС показал, что результаты работы применяемых математических моде-

лей получены, как правило, для установившегося режима работы си-

стемы, т.е. по окончании всех переходных процессов, связанных с изменением состояния интерфейса маршрутизатора. Нами же предло-

жена к рассмотрению динамическая модель управления очередями на

маршрутизаторах ТКС, позволяющая учесть фактор времени. Новизна

данной модели заключается в учете динамики изменения состояния системы при распределении сетевого ресурса. Динамические свойства

модели описаны нелинейными дифференциальными уравнениями

состояния сети. Результаты исследования полученные в ходе применения динами-

ческой модели дали возможность повысить точность расчета средней длины очереди в зависимости от состояния интерфейса и его измене-ния во времени и, как следствие, повлиять на численные показатели качества обслуживания.

Процент экономии сетевого ресурса в рамках исследований варьи-ровался в среднем в диапазоне от 20% до 32% относительно стацио-нарного режима работы интерфейса маршрутизатора ТКС.

Руководитель: Лемешко А.В., профессор


195

Аналіз надійності тесту

Базиль О. О., ст. викладач; Шовкопляс О. А., ст. викладач

Сумський державний університет, м.Суми

У роботі розрахована надійність тесту, яка є одним з основних кри-теріїв його якості, із використанням методів теорії ймовірностей та

математичної статистики. Експертиза тестових завдань проведена для

дисципліни «Інформатика» за апостеріорними оцінками – результата-ми проміжного контролю (тестова база – 62, вибірка – 18).

Статистична обробка результатів тестування для оцінки надійності

тесту зроблена з використанням коефіцієнта кореляції Пірсона:

1

1

n

ij i

ij

j

j y

x y

x ynnR

S S n

, (1)

де Rj – коефіцієнт кореляції Пірсона балів між j-м завданням і су-

марними балами всіх студентів; xij – числова оцінка успішності вико-

нання i-м студентом j-го завдання за дихотомічною шкалою

(0 – неправильно виконане завдання, 1 – правильно виконане завдан-ня); Sy – стандартне відхилення сумарних балів досліджуваних; Sj –

стандартне відхилення балів усіх досліджуваних за j-м завданням, y –

середній результат по сумарних балах за тест усіх студентів;

yi – сумарний бал за тест i-го студента; jx – середній сумарний бал

всіх студентів за j-м завданням; n – кількість студентів [1].

Більшість обчислених значень коефіцієнта при n = 31 попадають в

проміжок 0,6–0,8, що говорить про достатню надійність тесту. Методика за аналізом надійності тесту дозволила проаналізувати

якість розроблених тестів і доопрацювати тестові завдання, у яких

коефіцієнт кореляції не перевищував 0,4. Використовуючи запропоно-вані рекомендації щодо підвищення якості тесту можна значно пок-

ращити тестову базу і більш ефективно оцінити знання.

Робота виконана в рамках НДР 0115U001568 МОН України.

1. К.О. Городнича, В.А. Крісілов, Т.В. Оніщенко, Вісник Вінницького

політехнічного інституту 4, 118 (2014).


196

Апробація моделі змішаного навчання суспільних дисциплін

Купенко О. В., доцент; Шовкопляс О. А., ст. викладач


У роботі проаналізовані напрацювання з методики вивчення зміс-товного модуля «Теорія соціальної роботи» дисципліни «Історія та

теорія соціальної роботи» у першому етапі Експерименту з апробації

моделі змішаного навчання у СумДУ. Розглянуті шляхи адаптації сту-дентів-першокурсників до навчання в університеті за умов великої

кількості годин на самостійне опрацювання матеріалу. Запропоновано

використання в навчанні соціальних мереж. Обсяг аудиторної роботи з названого змістовного модуля в рамках

Експерименту не зазнав змін порівняно з попередніми роками: 16 год.

лекцій та 16 год. практик. На самостійну роботу студентів відводиться

22 год. Але дні самопідготовки для більшості першокурсників є незро-зумілими, а відсутність звичного регулярного контролю з боку вчите-

лів та батьків, як це було в школі – незвичним, демотивуючим факто-

ром. Тому для експериментальної роботи системоутворюючим було поняття «самостійна навчальна діяльність».

До початку аудиторних занять студенти самостійно опрацьовували

розширені електронні конспекти лекцій, за яким складали інтелект-

карти і формулювали питання у Facebook. Відповідно форми роботи студентів і викладача на аудиторних заняттях трансформувалися за

моделлю «перевернутого» навчання.

Поряд із беззаперечними перевагами запропонованої моделі (ви-щий рівень знань, зацікавленість студентів новими формами навчання

тощо) необхідно зауважити, що в основному вона спрямована на за-

безпечення більш глибшого опрацювання теоретичного матеріалу, його запам‘ятовування. Тому подальшу задачу автори вбачають у за-

безпеченні практичної підготовки, що складно зробити лише техноло-

гіями змішаного навчання. Потрібно залучення потенційних робото-

давців, впровадження комплексних проектів організації дуальної осві-ти, в тому числі, з підтримкою електронними засобами.

Робота виконана в рамках НДР «Модель організації змішаного на-

вчання у вищому навчальному закладі» (державний реєстраційний номер 0115U001568, Міністерство освіти і науки України).


197

Подход к событийному моделированию при анализе человеко-

машинного взаимодействия в полиэргатических системах.

Кшнякин С.Е., студент; Лавров Е.А., профессор


Развитие автоматизированных систем управления усложняет опе-раторскую деятельность, количество ошибочных реакций человека не

только не уменьшается, но и возрастает. Моделирование диалогового

человеко-машинного взаимодействия становится важной и сложной задачей, которая усложняется по мере увеличения количества опера-

торов, одновременно работающих в системе.

Постановка задачи. Описать возможности и сопоставить методы моделирования чело-

веко-машинного взаимодействия.

Результаты.

Процесс человеко-машинного взаимодействия удобно представить функциональной сетью. Если в этой сети для всех типовых функцио-

нальных структур имеются заранее выведенные математические мо-

дели для оценки безошибочности и времени выполнения, то целесо-образно использовать технологию редукции функциональной сети. В

случае невозможности аналитического моделирования ( неизвестны

модели для типовых функциональных структур или одновременно

работает несколько операторов и возможны очереди), целесообразно отказаться от технологии аналитического моделирования и перейти к

имитационному. Простейшие системы массового обслуживания за-

явок в человеко-машинных комплексах рассмотрены в [1].Сложную логику (системы с обратными связями, функциональные сети с очере-

дями) процессы возникновения и устранения ошибок целесообразно

исследовать с использованием технологии событийного моделирова-ния с реализацией в среде MATLAB + Simulink + Stateflow. В докладе

приведены примеры событийного моделирования.

1. Лавров, Е. А. Подход к имитационному моделированию в задачах эргономического обеспечения управления инцидентами / Е. А. Ла-

вров, А. С. Криводуб, А. А. Сусик // Доклады БГУИР. - 2015. - 2

(88).


198

Алгоритм аналізу динаміки ефективності виробничої діяльності

сільськогосподарських підприємств

Долгіх Я.В., доцент


Аналіз динаміки ефективності господарюючого суб‘єкта, визначе-

ної за методом DEA, має особливість. Оцінка ефективності за методом

DEA базується на порівнянні показників ефективності господарюючо-го суб‘єкта з показниками еталонних господарств, що знаходяться на

межі виробничих можливостей. В кожному періоді, що аналізується

господарства мають різні вхідні та вихідні показники. Крім того, у кожному періоді різні еталонні підприємства. Тому під час проведен-

ня аналізу зміни ефективності господарюючих суб‘єктів потрібно вра-

ховувати зсув межі виробничих можливостей. Запропонуємо наступ-

ний алгоритм аналізу динаміки відносної ефективності сільськогоспо-дарських підприємств: 1) створюється база статистичних даних, яку

формують вхідні та вихідні параметри моделі DEA; 2) за моделлю

VRS – input розраховується ефективність підприємства 0

0E , яке аналі-

зується за період 0T та ефективність цього підприємства 1

1E за період

1T , а також ефективність цього підприємства 1

0E з показниками за

період 0T відносно межі ефективних підприємств у період 1T та ефек-

тивність цього підприємства 0

1E з показниками у період 1T відносно

межі ефективних підприємств у період 0T ; 3) розраховується індекс

Малмквіста [1]:

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

E

E

E

E

E

EMind (1)

4) проводиться аналіз зміни ефективності виробничої діяльності сіль-

ськогосподарських підприємств.

1. Coelli T. J. An Introduction to Efficiency and Productivity Analysis. Second Edition / T. J. Coelli, D. S. P. Rao, C. J. O‘Donnell, G. E.

Battese. – Springer. – 2005. – 349 p.


199

Панельні моделі в дослідженні бізнес-циклів

Маринич Т.О., старший викладач; Ханова Н.Г, аспірант


Збільшення доступності даних та значні переваги аналізу часових рядів для групи споріднених об‘єктів сприяло зростанню популярності

панельних моделей в економетричних, соціальних, біологічних, кліні-

чних дослідженнях тощо. Найбільш поширеними техніками оціню-вання панельних регресій є метод найменших квадратів, двокроковий

метод найменших квадратів з використанням інструментальних змін-

них, узагальнений метод моментів для динамічних моделей, а також панельні структурні векторні авторегресії та коінтеграційні моделі.

В роботі здійснено емпіричну перевірку результативності методик

панельних моделей у визначенні індикаторів і датуванні бізнес-циклів

країн з ринками, що розвиваються. Статистичною базою дослідження виступають щорічні макроекономічні показники 15 країн з відкритою

економікою та дані Фразер Інституту Канади щодо економічної сво-

боди у світі за період з 1996 по 2016 рік. Всі ряди було прологарифмо-вано та перевірено на наявність одиничного кореня з метою приве-

дення до стаціонарності. Досліджено причинно-наслідкові зв‘язки між

змінними на різних лагах з використанням тесту Грейнджера. Проте-

стовано панельні моделі з фіксованими ефектами для виявлення неод-норідності між країнами та/або за роками:

( ) , (1)

де y – залежна змінна; X – вектор k ендогенних змінних; i = 1, 2, …, N

крос-секції, t = 1, 2, …, T часові періоди; помилки ( ).

Побудовано моделі з випадковими ефектами для вивчення відмін-

ностей компонентів дисперсії помилок за крос-секціями та часом:

( ) (2)

Для перевірки оптимальності моделей використано тести Хаусмана

щодо екзогенності регресорів, тест Бреуша-Пагана на наявність коре-ляції за крос-секційними та серійними залишками; інформаційні кри-

терії Акаїке та Шварца, а також прогнозні властивості моделей.


200

The Сreation of an Optical Laboratory Using Modern Optical

Applications Obozna V.P., Student; Hnatenko О.S., Assistant

Kharkiv National University of Radio Electronics,

Kharkiv

The software market is represented by a number of application software

packages and analysis of optical systems. The main ones are Opal, Zemax,

Code V. Software complexes have great functional capabilities and cover almost the entire spectrum of tasks solved by optic-engineer in the produc-

tion process.

ZEMAX contains a huge database on the characteristics of different types of glass, able to calculate the complex design of systems of lenses,

mirrors, diffraction gratings, interference and absorption light filters and

other elements in two-dimensional, two-dimensional axisymmetric and

three-dimensional spaces. The main purpose of the work is to develop an optical laboratory and

costly optical devices for student training, using ZEMAX, fig. 1.

Figure 1 – Example simulations of Michelson interferometer

Thus, with the help of modern design methods it is possible to construct laboratories of modern optical devices: Fourier spectrometers,

interferometers of various types, devices of integrated fiber optics, lasers,

and others. It is possible to thoroughly study the principles of the operation of devices in general and their individual elements. The results of the work

are aimed at helping students in the direction of laser and optoelectronic

technology.


201

Modeling the Interaction of Laser Radiation with Complex

Biological Optical Systems

Kalna O., Student; Hnatenko О.S., Assistant

Kharkiv National University of Radio Electronics,

Kharkiv

Lasers have found application practically in all spheres of science and

technology, in particular medicine. But to create lasers and systems with their application in ophthalmology, one must first simulate the interaction

of laser radiation with biological objects, in this case a complex optic-

biological system-the human eye. The aim of this work is to create a model of the temperature effect of laser radiation on the human eye with various

methods of therapy and surgery, to analyze the temperature fields obtained.

To solve this task, the Heat Transfer module of the Comsol Multiphysics

modeling package (The Bioheat Equation application) is used, which de-scribes the processes of heat spreading in the tissues of the human body.

This module takes into account the effect of blood flow on heat transfer

processes, the simulation results are shown in Figure 1.

Figure 1 – The result of modeling the interaction of laser radiation with

the optical system of the eye

Modeling the interaction of laser radiation with the optical system of the eye, selecting certain laser parameters for ophthalmic operations, one can

start modeling the complex optical systems and lasers themselves with the

help of modern modeling packages ZEMAX, LID SOFT TOOLS, SEN-TAURUS TCAD, etc.

Designing lasers and an optical system for ophthalmologic operations to

remove cataracts is the next stage of the presented work.


202

Мультиконтактна трибологічна система в режимі межового тертя

при різних швидкостях зсуву

Заскока А.М., ст. викладач; Стегній Б.К., студент


У роботі розглядається мультиконтактна трибологічна ссистема,

яка складається з десяти блоків, лінійно пов‘язаних між собою за до-

помогою пружин, які перебувають на підкладці. Контактуючі поверх-ні є атомарно-гладкими і твердими. Між блоками та підкадкою нане-

сено ультратонку плівку мастила. Зсув першого блоку здійснюється за

допомогою зовнішнього приводу та спричиняє зсув другого блоку, який ініціює зміщення третього і т.д. до останнього. У такій триболо-

гічній системі мастило між різними блоками та підкладкою може од-

ночасно перебувати в твердоподібному та рідиноподібному станах.

Дана трибосистема дозволяє враховувати різні площі контактів та жорсткості пружин. Таким чином трибосистема дозволяє змоделюва-

ти тертя реальних шорстких механізмів, у яких відсутній прямий кон-

такт, а дотикання поверхней відбувається за рахунок шорсткостей та нановиступів.

Опис стану мастила відбувається за допомогою тремодинамічного

потенціалу, який представляє собою розвинення вільної енергії в ряд

за степенями параметра порядку, який представляє собою амплітуду періодичної функції густини середовища, та приймає ненульові зна-

чення в твердоподібному стані. У рідиноподібній фазі параметр по-

рядку – нульовий [1]. Показано, що в даній трибологіній системі зі зростанням швидкості зсуву зовнішнього приводу відбуваються зміна

режимів тертя. При низьких швидкостях реалізується сухе тертя. Зі

збільшенням швидкості встановлюється переривчастий режим руху, з подальшим зростанням швидкості установлюється режим рідинного

тертя. У останньому випадку вихід на стаціонарний режим функціо-

нування супроводжується неперіодичними циклами плавлен-

ня/тверднення, причому кількість циклів спочатку зростає, а потім спадає і зникає при високих швидкостях зсуву.

1. H. Yoshizawa, Y. -L. Chen, J. Israelachvili, J. Phys. Chem.. 97, 16 (1993)


203

Математичне моделювання процесу збудження ультразвукових

хвиль в металах електромагнітним способом

Петрищев О.М., професор; Романюк М.І., асистент

НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», м. Київ

Електроакустичні перетворювачі електромагнітного типу застосо-

вуються в сучасних пристроях неруйнівного контролю та технічної

діагностики металовиробів. Побудова і дослідження математичних моделей процесу збудження ультразвукових хвиль безконтактним

(електромагнітним) способом дозволить підвищити достовірність де-

фектологічних досліджень поверхні металопрокату. Фундаменталь-ним математичним описом перетворювача електромагнітного типу в

режимі випромінювання ультразвукових хвиль безконтактним спосо-

бом є його комплексна частотна характеристика [1,2]. Розрахунок

комплексної частотної характеристики перетворювача електромагніт-ного типу в режимі збудження ультразвукових хвиль в металах і є

метою представленої роботи.

Запропоновано розв'язок граничної задачі динамічної магніто-пружності, методом послідовних наближень, який у своїй основі має

припущення про малість ΔЕ-ефекту. Феномен ΔЕ-ефекту виникає

через одночасну прояву у деформованому феромагнетику прямого та

зворотного магнітострикційних ефектів. Показано, що нульове на-ближення до точного значення компонентів вектора зміщення матері-

альних часток феромагнетика, дозволяє зберегти в рішеннях інформа-

цію про конструкцію та геометричні параметри джерела змінного ма-гнітного поля. Перше наближення дає поправки, що дещо зменшують

амплітудні значення компонентів вектора зміщення матеріальних час-

ток металу. Це еквівалентно урахуванню ΔЕ-ефекту. При цьому похи-бка визначення компонентів вектора зміщення не перевищує четвер-

того ступеня коефіцієнта магнітомеханічного зв'язку.

1. Горбашова Г.Г., Петрищев О.М., Романюк М.І., Сучков Г.М., Ха-щина С.В. Електроніка та зв'язок. 2(73), 69 (2013).

2. Горбашова Г.Г., Петрищев О.М., Романюк М.І., Сучков Г.М., Ха-

щина С.В. Електроніка та зв'язок. 3(74), 56 (2013).


204

Дослідження освітніх тенденцій України методами контрольо-

ваного та безконтрольного машинного навчання

Маринич Т.О., ст. викладач; Боровик І., студент;

Леонова Л., студент


Аналіз даних в освіті (Educational Data Mining) є відносно новим

напрямом досліджень, пов'язаним з розробкою методів вивчення та використання специфічних і все більш широкомасштабних даних, які

надходять із навчальних установ. Метою цього процесу є поліпшення

якості освітніх послуг, розуміння специфіки і потреб студентів та за-мовників [1]. До сучасних технологій Data Mining, які мають на меті

пошук взаємозв‘язків між змінними, відносять класифікацію, регре-

сію, кластерний аналіз, пошук асоціативних правил, секвенційний

аналіз, інтелектуальний аналіз тексту, метод опорних векторів тощо. Метою роботи є дослідження освітніх тенденцій України методами

контрольованого та безконтрольного навчання (supervised and unsu-

pervised machine learning). Статистичною базою дослідження висту-пають щорічні регіональні дані щодо кількості бюджетних місць, при-

йнятих заяв та оригіналів документів; кількості прийнятих студентів

та випуску учнів загальноосвітніми закладами; результатів зовнішньо-

го незалежного оцінювання (ЗНО) та іншої демографічної та економі-чної статистики [2-4] за період з 2008 по 2017 рік. Здійснено емпірич-

ну перевірку гіпотез щодо наявності взаємозв‘язку між результатами

ЗНО, соціально-економічним та демографічним станом регіонів та показниками прийому студентів до ВНЗ. Також проведено кластери-

зацію регіонів із визначенням відповідних критеріїв та мір схожості.

Розрахунки проводилися з використанням інструментарію панельних

моделей з фіксованими та випадковими ефектами; підходів k-

середніх, ієрархічної кластеризації та нейронних мереж, реалізованих

в інтегрованому програмному середовищі R-Studio в пакетах

―ggplot2‖, ―plm‖, ―stats‖, ―mclust‖, ―fpc‖, ―neuralnet‖ та інших.

1. http://educationaldatamining.org/

2. http://abit-poisk.org.ua/ 3. http://www.ukrstat.gov.ua/

4. http://testportal.gov.ua/

http://educationaldatamining.org/

http://abit-poisk.org.ua/

http://www.ukrstat.gov.ua/

http://testportal.gov.ua/


205

Концепція квазіпохідних в задачах теплопередачі

Тацій Р.М., професор; Стасюк М.Ф., доцент; Пазен О.Ю., викладач

Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів,

З плином часу задачі теорії теплопровідності ускладнюються і на-ступають моменти, коли математичний апарат потребує удосконален-

ня. Такі удосконалення у вигляді математичних моделей реальних

проблем в області теплопередачі вимагають створення сучасних, а іноді й новітніх методів їх реалізації.

При дослідженні процесів теплопереносу багатошарових констру-

кцій виникають крайові задачі та їх численні узагальнення, що приво-дять до проблеми розв‘язування диференціального рівняння теплоп-

ровідності. Традиційні методи дослідження рівнянь таких задач не

спроможні розв‘язати сучасні проблеми. В цих методах обмежується

розгляд шаруватих структур (збільшення кількості шарів веде до стрі-мкого збільшення об‘єму необхідних розрахунків). Крім цього тради-

ційні методи не дають можливості досліджувати конструкції, які ма-

ють змінні параметри шарів, а також внутрішні джерела тепла, які впливають на розподіл температурного поля.

У зв‘язку з цим для дослідження математичних моделей процесів

теплопередачі багатошарових структурах використовують математич-

ний апарат новітніх сучасних теорій, таких як теорії узагальнених функцій, теорії коректних систем диференціальних рівнянь з мірами,

а також концепції квазіпохідних.

Здебільшого при математичному моделюванні вище вказаних про-цесів приходять до квазідиференціальних рівнянь. Однак дослідження

в цьому напрямку тривалий час мали частковий характер, оскільки

стосувалися рівнянь конкретних видів. Побудова точних аналітичних розв‘язків квазідиференціальних рівнянь теплопровідності базується

на основі схеми, в яку покладено метод редукції, концепцію квазіпо-

хідних, модифікований метод Фур‘є та метод власних функцій.

1. Тацій Р.М., Стасюк М.Ф., Мазуренко В.В., Власій О.О. Узагальне-

ні квазідиференціальні рівняння, - Дрогобич: Коло, 2011. - 301 с.


206

Аппроксимация линий тока методом конечных элементов

Панкратов И.А., доцент; Шаров А.В., студент



В работе рассмотрена математическая модель движения жидкости,

полученная путѐм применения усреднѐнных по вертикали характери-

стик (так называемых уравнений мелкой воды). Настоящая работа посвящена численному исследованию стационарных уравнений мел-

кой воды с помощью метода конечных элементов. Известно, что при

численном решении задач гидродинамики часто применяется метод конечных разностей. При этом значения искомых параметров нахо-

дятся лишь в конечном наборе точек, принадлежащих расчѐтной обла-

сти. Уравнения мелкой воды были сведены к уравнению Пуассона

относительно функции тока. В настоящей работе для расчѐта цирку-ляции воды в озере и численного решения уравнения Пуассона был

применѐн метод конечных элементов. Искомые гидродинамические

величины (скорость, функция тока и т.д.) были представлены в виде линейной комбинации линейных базисных функций. Вычислительная

область была разбита на треугольные конечные элементы. Это позво-

лило точнее аппроксимировать еѐ границу по сравнению с разбиением

области на прямоугольники. Так как базисные функции являлись ли-нейными, то была применена слабая формулировка Галѐркина. При

нахождении компонент матрицы жѐсткости двойные интегралы по

каждому из конечных элементов вычислялись аналитически с помо-щью известных из теоретической механики формул для нахождения

координат центра масс плоской фигуры. Рассмотрен случай, когда

внутри водоѐма находится остров. Полагалось, что ветровая нагрузка линейно зависит от пространственных координат. Глубина водоѐма

считалась малой по сравнению с его линейными размерами. Приведе-

ны примеры численного решения для различных параметров задачи (в

том числе для различных положений острова внутри водоѐма). Уста-новлено, что при увеличении количества базисных функций матрица

жѐсткости становится плохо обусловленной, что уменьшает точность

решения задачи. Построены графики изменения компонент вектора скорости жидкости, функции тока.


207

Сравнение работы стандартных решателей OpenFOAM в задаче

обтекания тел простейших форм

Панкратов И.А., доцент; Симонова К.Р., студент



В работе рассмотрена математическая модель обтекания вязкой

жидкостью тел простейших форм (пластина, шар, конус). Для расчѐта течений жидкости был применѐн метод конечных объѐмов. Расчѐты

были произведены в свободно распространяемом пакете OpenFOAM.

Форма и размеры обтекаемого тела хранились в stl-файле, созданном с помощью OpenSCAD. Внедрение stl-файла внутрь расчѐтной области

было произведено с помощью утилиты snappyHexMesh, позволяющей

описывать геометрию областей сложной формы.

Рассмотрены различные решатели пакета OpenFOAM: icoFoam, pi-soFoam, simpleFoam, pimpleFoam. Приведены примеры численного

решения для различных параметров задачи (изменялись геометрия

расчѐтной области, размеры обтекаемого тела, скорость жидкости, втекающей в расчѐтную область). Построены графики изменения ком-

понент вектора скорости жидкости и давления. Визуализация картин

течения была произведена с помощью ParaView. Проведено сравнение

результатов численного и натурного экспериментов (сравнивались величины коэффициента лобового сопротивления и коэффициента

подъѐмной силы).

Рассмотрен случай, когда коэффициент вязкости жидкости не явля-ется постоянным, а зависит от пространственных координат и/или

температуры. Для этого пришлось модифицировать программный код

стандартных решателей пакета OpenFOAM. Для уменьшения времени, затрачиваемого на решение задачи, было произведено распараллели-

вание задачи. Исследовано, как влияет увеличение числа задейство-

ванных процессоров на скорость проведения расчѐтов.

Для хранения информации о проведѐнных экспериментах была разработана реляционная база данных. С помощью PySide был разра-

ботан графический интерфейс пользователя, позволяющий делать

запросы к базе данных и править внесѐнную информацию.


208

Модификация стандартного решателя OpenFOAM в задаче моде-

лирования прорыва плотины

Панкратов И.А., доцент; Сердогалиева Э.В., студент



В работе рассмотрена математическая модель прорыва плотины.

Для расчѐта движения воды был применѐн метод конечных объѐмов. Расчѐты были произведены в свободно распространяемом пакете

OpenFOAM с помощью решателя interFoam. Особое место при моде-

лировании рассматриваемого класса течений занимает метод опреде-ления границы раздела между двумя средами – водой и воздухом.

Согласно основной идее метода объема жидкости, для каждой вычис-

лительной ячейки определяется некоторая скалярная величина, пред-

ставляющая собой степень заполнения этой же ячейки одной средой, например, водой. В начальный момент времени дается распределение

этой величины и дальнейшая ее временная эволюция находится в ре-

зультате решения уравнения переноса. Отдельно рассмотрен случай, когда после плотины находилось не-

которое препятствие. Форма и размеры этого тела хранились в stl-

файле, созданном с помощью OpenSCAD. Внедрение stl-файла внутрь

расчѐтной области было произведено с помощью утилиты snap-pyHexMesh, позволяющей описывать геометрию областей сложной

формы. Приведены примеры численного решения для различных па-

раметров задачи (изменялись геометрия расчѐтной области, размеры препятствия, шаг по времени и т.д.). Визуализация картин течения

была произведена с помощью ParaView.

Рассмотрен случай, когда коэффициент вязкости жидкости не явля-ется постоянным, а зависит от пространственных координат и/или

температуры. Для этого пришлось модифицировать программный код

стандартного решателя interFoam. Для уменьшения времени, затрачи-

ваемого на решение задачи, было произведено распараллеливание задачи. Исследовано, как влияет увеличение числа задействованных

процессоров на скорость проведения расчѐтов.

Для хранения информации о проведѐнных экспериментах разрабо-тана реляционная база данных. Графический интерфейс пользователя

был разработан с помощью PySide.


209

Взаємодія дефектів типа тріщин та отворів у магнітоупругій пло-

щині (аналітичний алгоритм)

Фильштинський Л.А., професор; Волошко О.О., студент


Побудована модель магнітоупругої середи в термінах функції ком-

плексної змінної. Компоненти магнітоупругого поля виражаються

через сукупність трьох аналітичних функцій у своїх афінних комплек-сних змінних.

* + ∑ ( )

(1)

* + ∑ * + ( ) (2)

Граничні умови на гранях тріщин і отвору представляються у ви-

гляді систем інтегральних рівнянь відносно щільності в інтегральних уявленнях аналітичних функцій.

Для виявлення характеристик руйнування у вершинах тріщин і на-

пруження на краях отвору отримані формули: коефіцієнти інтенсивності:

√

( ) ∑ ( ) ( ) ( )

(3)

√

( ) ∑ ( ) ( ) ( )

(4)

* +

√ ∑* + ( )

( )

(5)

* +

√ ∑* +

( )

(6)

навантаження на границі отвору:

∑ (

) ( ) ( )

(7)


210

Взаємодія дефектів типа тріщин та отворів у магнітоупругій пло-

щині (чисельні схеми)

Сушко Т.С., ст. викладач; Волошко О.О., студент

Сумський державний університет, Суми

До змішаних систем інтегральних та алгебраїчних рівнянь приво-

дяться завдання механіки при дослідженні розподілу фізичних полів в

тілах з дефектами типу тріщин, отворів, включень. При вирішенні таких завдань методом сингулярних інтегральних рівнянь. З усклад-

ненням розглянутих конфігурацій, зокрема, зі збільшенням чисельно-

сті концентраторів напружень, збільшується і кількість невідомих. Це призводить до більш громіздким алгоритмам при чисельній реалізації.

Значного спрощення при програмуванні таких систем можна досягти,

якщо попередньо перетворити, отримані системи в матричні об'єкти і

побудувати всі дії в матричної формі. Побудований теоретичний алгоритм був реалізований численно на

мові Python.

У роботі з залученням методу механічних квадратур будується рі-шення змішаної системи сингулярних інтегральних рівнянь першого

роду і алгебраїчних рівнянь щодо, в загальному випадку, комплексних

функцій (щільності) від дійсного параметра в точках інтерполяції.

Рішення завдання зводиться до наступних процедур: - вводиться параметризація для замкнутих і розімкнутих контурів;

- використовуються квадратурні формули для сингулярних інтег-

ралів на замкнутих і розімкнутих контурах; - отримані рівняння записуються в матричній формі;

- складається програма для чисельної реалізації отриманого алго-

ритму. На підставі отриманих рішень будуються функціонали, необхідні

для фізичного опису результатів (коефіцієнти інтенсивності, концент-

рації напружень, потік енергії в вершину тріщини та ін.).

Побудований алгоритм дозволяє запрограмувати базовий алгоритм за допомогою якого досліджуються рішення системи при різних зна-

ченнях вхідних параметрів системи (матеріальні константи, різні гео-

метричні та фізичні параметри системи).


211

Алгоритм проштовхування предпотоку

Ковальов О.В., студент


Задача про максимальний потік у мережі є досі актуальною, бо має велике практичне значення. Вирішення цього завдання допоможе та-

ким реальним проблемам : транспортні та електричні мережі, моделю-

вання фізичних та хімічних моделей, вирішення задач теорії графів та багато інших задач. Для вирішення даної задачі одним із найкращих

методів є алгоритм проштовхування предпотока .

Метод полягає в тому, що для початку мережа інтерпретується в граф. Потім потрібно проініціалізувати предпоток і на кожному кроці

розглядається функція предпотоку, яка включає в себе дві операції:

підняття вершини або проштовхування потоку.

Операція проштовхування потрібна для максимального приросту потоку із однієї вершини в іншу, обмежену надлишком вершини та

остаточною пропускною спроможністю. Дана операція буде викону-

ватись при такій умові : - Вершина u повинна бути переповненою, тобто пропускна

спроможність повинна бути більшою за нуль.

Операція підняття вершини полягає в її підніманні на максимально

допустиму висоту і виконується за умови, що всі вершини, які розта-шовані в остаточній мережі мають ребра, шо включають дану верши-

ну і мають висоту не нижче вершини від якої ми рахуємо.

Коли неможливо на деякому кроці виконати одну з двох операцій, це означає, що максимальний потік знайдений і завдання є вирішеним.

Даний алгоритм працює за O(V2 E).

Керівник: Шаповалов С.П., професор

1. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Рівест Р. Алгоритми: побудова та аналіз.


212

Програмний аналіз властивостей тканин

Кудрявцев А.М.

1, студент; Жиленко Т.І.

1, ст. викладач;

Колесник М.М.1, доцент; Лазаренко І.С.

2, ст. викладач

1Сумський державний університет, м. Суми

2Національний технічний університет України «Київський політехніч-

ний інститут ім. І. Сікорського», м. Київ

На сьогоднішній день випускник вузу має бути уже досвідченим знавцем прикладного застосування набутих знань, вмінь і навичок, він

повинен швидко діяти в невизначеній ситуації, гнучко пристосовува-

тись у сучасному інформаційному просторі. Пропонується приклад прикладного застосування знань з математичних та комп‘ютерних

дисциплін у легкій промисловості.

Нами було створено на основі методів математичного аналізу, чи-

сельних методів та комп‘ютерного програмування нову програму для аналізу властивостей тканин з метою застосування швидких змін у

виробництві жіночого верхнього одягу. Головне завдання було досяг-

нуте шляхом формування правил прийняття рішень вибору модної тканини для конкретних видів одягу та вибір моделей готового одягу.

Мультифрактальний аналіз використовувався для оцінки специфічних

властивостей модних тканин.

Для виконання обрахунків було написано програму на мові про-грамування Kotlin. Всі обчислення виконуються в класі Work. Для

компактності невеликі формули було винесено в статичні функції

класу Function. А ті формули, які є більш скдадними занесені до окре-мих класів, які реалізують інтерфейс Function, що містить лише одну

функцію – getRes, яка повертає значення Double. Для збереження ре-

зультатів виводу збереження відбувається у відповідних StringBuilder‘ах у класі Work: resultFqS, resultROtq, resultR,

resultHOtQ, resultAlpha. Оскільки результати роботи зберігаються у

класі Work, є можливість звертатись до результатів з будь-якого місця

в програмі. Данна архітектура програми дозволяє використовувати головне обчислювальне ядро програми в різних додатках. Було ство-

рено додаток, який для реалізації графічного інтерфейсу використовує

технологію JavaFX. На початковому вікні користувач завантажує в програму Excel файл з вхідними даними, а на другому – результати

розрахунків.


213

Математичне моделювання п'єзокерамічного трансформатора з

секторними електродами

Базіло К.В., доцент

Черкаський державний технологічний університетy, м.Черкаси

П'єзоелектричні диски з секторних електродуванням поверхні є

практично основним елементом багатьох мікроелектромеханічних

систем. Однак в даний час відсутні надійні і достовірні методики по-будови математичних моделей п'єзоелектричних пристроїв, які могли

б використовуватися в якості теоретичних основ розрахунку характе-

ристик і параметрів цього класу функціональних елементів сучасної п‘єзоелектроніки.

У даній роботі пропонується вдосконалена методика побудови ма-

тематичної моделі п‘єзокерамічного трансформатора, розрахункова

схема якого показана на рис. 1.

Рисунок 1 – Розрахункова схема об'єкта

Математична модель п'єзокерамічного трансформатора з сектор-ними електродами може бути записана як

22

1 1 1 1

,,

1 ,

UK

U i C Z

, (1)


214

де – кругова частота; символ позначає набір геометричних, фі-

зико-механічних та електричних параметрів трансформатора;

22 2 31 0

2

2 2 2

,,

1 ,

i C Z K

i C Z

; символом 2C позначена динамічна

електрична ємність секторного електроду 2, причому

22 0 33C R ; 2

1 0 33C R – динамічна електрична єм-

ність частини п‘єзокерамічного диску під електродом 1; 231K – квадрат

коефіцієнта електромеханічного зв'язку в режимі планарних коливань

тонкого п‘єзокерамічного диску; 1Z – відмінне від нуля комплексний

вихідний опір джерела електричного потенціалу; і R - товщина та

радіус диску; і – хвильові числа радіальних та окружных планар-

ных коливань тонкого диску.

Символами 1

, , 0

, та 2

, позначені наступні

аналітичні конструкції:

0 2 0 12 2 0

1 31 31

0 1

,, 1 4 4

1

J RK K

RJ R k J R

2 0,

0,02

1 00 0

sin1 ,

, ,m

mR

mB

mm

Fm mJ R d

m RR

;

20 1 0

20100 1

2 sin4,

1 m

J R m

RJ R k J R m

0,

0,

00 , ,

m

mR

mB

m

F mJ R d

RR

;

2 2 231 0 1 31 0

22100 1

2 4 sin, 1

1 m

K J R K m

RJ R k J R m

0,

0,

00 , ,

m

mR

mB

m

F mJ R d

RR

.

Номери m – моди планарних коливань тонкого п‘єзокерамічного дис-

ка.


215

Моделювання та прогнозування часових рядів

високої частотності

Маринич Т.О., ст. викладач; Харитонова Ю.В., студент


Стрімкий розвиток інформаційних технологій спричинив пришви-

дшення руху потоків та акумуляцію значних обсягів даних, що викли-

кало необхідність перегляду класичних та пошуку нових статистичних методів для моделювання та прогнозування часових рядів високої

частотності. У даній роботі проводиться порівняльний аналіз існую-

чих методів прогнозування, фокусуючись на пошуку методів та моде-лей, які забезпечать високу точність прогнозування для високочастот-

них часових рядів фінансового характеру. Емпіричні дослідження

виконуються в інтегрованому програмному середовищі R–Studio на

базі 520677 щохвилинних спостережень середньозваженого обмінного курсу біткоїну за 2013 рік.

Для пошуку оптимальної моделі порівнюються інтегровані моделі

авторегресії – ковзного середнього (ARIMA) за модифікованою мето-дикою Бокса-Дженкінса (Box, Jenkins, 1970) та моделі експоненційно-

го згладжування (ETS), розвинуті в рамках підходу, хапропонованого

Холтом, Вінтерсом (Holt, Winters, 1960). Алгоритм дослідження часо-

вого ряду включає графічний аналіз для виявлення сезонності, струк-турних розривів, аналізу викидів та аномальних значень; аналіз стаці-

онарності ряду із застосуванням автокореляційних функцій

(ACF/PACF); тестів на наявність одиничного кореню: Дікі-Фуллєра (Augmented Dickey-Fuller (ADF) test), Філіпса-Перрона (Phillip-Perron

(PP) test), Квіатковскі-Філіпса-Шмідта-Шина (Kwiatkowski-Phillips-

Schmidt-Shin (KPSS) test). Вивчення графіку цінового ряду біткоїна говорить про слабко виражену сезонність, наявність двох різнона-

правлених трендів, гіпотетичних структурних розривів та незначних

аномалій. Побудовані корелограми ACF/PACF часового ряду свідчать

про нестаціонарність ряду та необхідність включення авторегресійних параметрів та параметрів ковзного середнього у рівняння моделі. Ре-

зультати тестів на наявність одиничних коренів (PP, ADF, KPSS)

підтверджують нестаціонарність ряду вказують на необхідність трансформації даних для приведення їх до стаціонарного виду через

логарифмування та застосування оператора послідовних різниць Δdyt.


216

Втім, для досліджуваного ряду, включення додаткових авторегресій-

них параметрів виявилося більш оптимальним, зважаючи на апрокси-маційні властивості моделі. За допомогою пакетів R ―forecast‖ та

―tseries‖ побудована модель ARIMA (5, 0, 0) з порядком авторегресії

p=5, порядком інтеграції d=0 та порядком ковзного середнього q=0

відповідно. Авторегресійна модель з урахуванням знайдених коефіцієнтів має вигляд:

. (1)

Пошук оптимальної моделі за альтернативним підходом ETS пе-

редбачає визначення головних компонентів ряду (тренду, сезонності)

та способу їх включення у метод згладжування (адитивні, затухаючі

чи мультиплікативні помилки). Побудовано моделі простого експоне-нційного згладжування та Холта-Вінтерса, яка є модифікацією методу

експоненціального згладжування та базується на використанні згла-

джених даних, трендової компоненти та індексу сезонності. Процес згладжування відбувається за формулою:

, (2)

де – нове значення рівня ряду, – константа згладжування,

– параметр тренду, - кількість періодів прогнозу, - параметр

сезонності. Компоненти розраховуються за формулами:

( ) ( )( ) ( ) ( ) (3)

( ) ( ) де - кількість циклів сезонності, - параметри згладжування

відповідно для рівня ряду, тренду та сезонності. За допомогою пакетів

R “smooth”,”Mcomp” та “forecast” розраховано 1440 коефіцієнтів для

моделі ETS часового ряду за методикою Холта-Вінтерса [2, 3].

Аналіз отриманих результатів свідчить на користь моделі ARIMA (1), яка має кращі прогнозні характеристики, ніж моделі Холта-

Вінтерса та простого експоненційного згладжування з огляду на зна-

чимість коефіцієнтів; мінімізацію інформаційних критеріїв моделі (Акаіке (AIC) та Шварца (BIC)); розрахованих помилок тренінгової

моделі та помилок прогнозу; якість залишків моделі (відсутність авто-

кореляції, гомоскедастичність та нормальний розподіл).

Наукове видання

ІНФОРМАТИКА, МАТЕМАТИКА,

АВТОМАТИКА

ІМА :: 2018

МАТЕРІАЛИ

та програма

НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ

(Суми, 05–09 лютого 2018 року)

Відповідальний за випуск

декан ф-ту ЕлІТ проф. С. І. Проценко

Комп‘ютерне верстання ст. викладач Ю. М. Шабельника

Дизайн обкладинки ст. викладач Ю. М. Шабельника

Відповідальний редактор ст. викладач Ю. М. Шабельника

Стиль та орфографія авторів збережені.

Формат 6084/16. Ум. друк. арк. 12,49 Обл.-вид. арк. 13,74 Тираж 100 пр. Зам.

Видавець і виготовлювач Сумський державний університет,

вул. Римського-Корсакова, 2, м. Суми, 40007 Свідоцтво суб‘єкта видавничої справи ДК 3062 від 17.12.2007.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ...

Documents